Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Архитектурная климатография

ТИПОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НАРОДНОГО ЖИЛИЩА В РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ КЛИМАТА

Культурные, в том числе архитектурные, традиции и уклад жизни разных народов находится в сильной зависимости от природно-климатических условий мест их проживания. Поэтому природно-климатические условия относятся к первичным детерминантам, определяющим типологические особенности архитектурных форм зданий, прежде всего традиционного народного жилища.

Если рассматривать традиционную архитектуру различных культур с точки зрения региональных климатических условий, то признаки климатозащиты мы находим в следующих архитектурноконструктивных особенностях:

  • • общее конструктивное решение;
  • • выбор видов строительных материалов;
  • • конфигурация плана (компактный, расчлененный);
  • • характер и конструктивное решение кровли (купол, шатер, плоская, скатная, ее крутизна, материал и цвет);
  • • размеры и размещение оконных и дверных проемов (пропорции светопроемов и их ориентация относительно сторон горизонта);
  • • относительное размещение отметки пола (уровня) относительно дневной поверхности грунта и конструкция фундаментов и оснований;
  • • этажность построек и использование подземного пространства;
  • • художественный образ (формы декора, заимствованные в природе, общая колористика);
  • • характер и общее обустройство домовладения и усадьбы (компактность построек различных функций, характер общего ограждения, благоустройство и озеленение дворов и т.д.).

Все эти отдельно взятые характеристики в полной мере зависят от природно-климатических условий. В то же время данные конструктивные решения вместе составляют архитектурно-художественный образ народного жилища и представляются как совершенно разные архитектурные виды: северорусские избы типа «кошель», «глаголь»; среднерусские постройки типа «связь», двойня, простая изба с сенями, горницей и рубленой отапливаемой частью (истбой); южные виды — белорусские и украинские хаты, «землянки», «стол-бянки», донские курени, сакли, дома-башни и т.д.

В связи с этим перед началом архитектурного проектирования в местности, ранее не знакомой архитектору, он должен тщательно проанализировать сложившиеся на этой территории способы строительства и морфологические и конструктивные особенности жилых построек, которые веками отрабатывались местным населением с целью адаптации к природно-климатическим условиям. Эта адаптация направлена, во-первых, на защиту от неблагоприятного внешнего воздействия, во-вторых — на максимально эффективное использование климатических и природных ресурсов для поддержания комфортности среды обитания.

Приведем лишь один пример архитектурно-климатического анализа конструктивного решения кровли — купольное завершение жилища. Этот прием типичен для экстремальных природно-климатических условий: иглу эскимосов, живущих в субарктическом климате, и жилищ народов Средней Азии с резко континентальным субтропическим полупустынным климатом (рис. 2.3).

  • 0 12 3м
  • 1 _I_I_I

Рис. 2.3. Купольные завершения жилища в различных природно-климатических условиях:

сверху — эскимосское иглу; снизу — дом туркменского чабана

В обоих случаях основными неблагоприятными факторами климата являются экстремальные температуры (низкие или высокие) и сильные ветры, несущие механические примеси (снег или песок соответственно). Куполообразные формы в обоих случаях обеспечивают максимальную компактность здания, а следовательно, и минимальные теплопотери и теплопоступления во внутреннюю среду, а также его наилучшую аэродинамику, за счет чего сокращается площадь и глубина ветровой тени и уменьшается количество накапливающегося вблизи здания снега или песка.

Иглу строили из снежных блоков. Внутри иглу застилали (а иногда и покрывали стены) шкурами морских зверей. Для обогрева жилища и дополнительного его освещения использовались плошки-жирники. В результате нагревания внутренние поверхности стен оплавлялись, но стены не таяли, так как снег легко выводил избыточное тепло.

Купольные жилища в Средней и Центральной Азии строили из кирпича-сырца или саманного кирпича, т.е. материалов, сохраняющих свои прочностные свойства только в сухом климате, что соответствовало условиям резко континентального климата с малым количеством осадков, особенно в виде дождей. Купола были самонесущими, легко возводимыми конструкциями, что особенно важно в условиях высокой сейсмичности (хотя это и не имеет отношения к климату). После сильных землетрясений могло обрушиться более половины купола, но оставшуюся часть сохраняли и весь купол быстро восстанавливали. Привычные для средней полосы России скатные кровли складывались бы при этом полностью.

Днем и летом купол сильно нагревался на солнце, создавая тепловой дискомфорт от теплового излучения во внутреннюю среду. Однако, находясь в центре помещения стоя, человек находился на максимальном удалении от его внутренней поверхности за счет самой геометрии купола. Вдоль стен жилища, там где своды купола опускались ниже, располагались места для отдыха и сна, таким образом, находившийся там в положении сидя или лежа человек также оказывался на максимально возможном удалении от внутренней поверхности свода, и его тепловой дискомфорт сводился к возможному минимуму.

У куполообразных форм существует еще целый ряд свойств, полезных с точки зрения защиты от экстремальных климатических воздействий. В данном примере использование совершенно разными этносами схожих архитектурных приемов совершенно невозможно объяснить взаимным культурным влиянием и проникновением, единственным оправданием тут служит их климатическая роль.

Аналогичные региональные черты можно выявить и в планировочном решении традиционных типов поселений разных культур, расположенных в разных странах и даже на разных континентах, однако в схожих природно-климатических условиях. Как и в рассмотренных выше примерах, местная архитектура в различных природно-климатических условиях ориентируется на защиту внутренней среды от воздействий, характерных для наиболее неблагоприятного времени года. Как правило, это холодная погода зимой или жаркая летом. Однако в отдельных случаях архитектура может подстраиваться под другие виды неблагоприятного воздействия климата, например на сезон дождей, причем часто даже в ущерб ее функциональности в другие сезоны. Также для районов, где в один из сезонов господствуют сильные ветры какого-либо направления (муссоны, пассаты, сирокко, бора и другие типы ветров), архитектурные и градостроительные решения могут быть ориентированы в основном на них, а не на тепловую защиту зданий.

Ниже приведены архитектурно-строительные климатозащитные приемы, применяемые в строительстве народных жилищ для различных наиболее распространенных в мире типов климата, в общем случае различающихся по температуре и влажности соответственно:

  • • жаркий, сухой или влажный;
  • • умеренный, умеренно сухой или умеренно влажный;
  • • холодный, влажный или сухой.

Жаркий влажный (АГ, Ат, Ау по классификации Кеппена) климат — это, как правило, экваториальный, субэкваториальный и тропический морской типы климата. Он характеризуется постоянно высокими значениями температуры и влажности воздуха, слабо отличающимися друг от друга по характеру погоды сезонами года. Дожди выпадают здесь почти ежедневно, а мощные кучеводождевые облака уменьшают приход прямой солнечной радиации, увеличивая количество рассеянной.

Жилища в этом типе климата, как правило, имеют открытый каркас с большими кровлями, свисающими по всему периметру (рис. 2.4). Их функция — защита от косых дождей. В качестве строительных материалов используются местные виды растений, как правило, каркас выполняется из бамбука, покрытие кровли — из пальмовых листьев. Легкие наружные ограждения, выполняемые с небольшими зазорами, обеспечивают сквозную вентиляцию внутренней среды за счет максимального использования ветрового напора. Полы и затененные скатами кровли террасы подняты над рельефом на сваях для свободного проветривания конструкций пола, защиты жилищ от подтопления и грунтового переувлажнения (а также от нежелательных представителей местной фауны).

Рис. 2.4. Народный тип жилища на сваях в жарком влажном климате (по Dahl Т. [26] в авторской интерпретации)

Жилые дома на сваях могут ставиться даже над водой для максимального использования эффекта испарительного охлаждения.

Места для приготовления пищи в этом типе климата всегда устраиваются отдельно от жилищ, чтобы исключить их перегрев, предотвратить попадание внутрь домов запахов, привлекаемых кухней насекомых и грызунов, а также в целях противопожарной безопасности.

Теплый влажный климат (Cfa и Dfa по классификации Кеппена), характерный для морских побережий внетропических широт, — субтропический морской тип климата. Для него типичны длинное теплое лето с выраженным периодом дождей и короткая прохладная сухая зима. В отдельных районах зимой могут наблюдаться довольно сильные ветры, приносящие похолодания. Такой тип климата называется муссонным, преобладает он в большинстве регионов Юго-Восточной Азии (юго-восток Китая, Япония).

Наиболее неблагоприятным в биоклиматическом отношении периодом года является лето с высокой температурой и влажностью воздуха. Поэтому архитектура традиционных жилых домов в этом типе климата приспособлена главным образом для защиты от влажной жаркой погоды и во вторую очередь — для защиты охлаждающего воздействия ветра зимой. Обычно внутреннее пространство таких домов представлено помещениями с высокими потолками и сквозным проветриванием за счет выхода светопро-емов на противоположные фасады. Большие широкие террасы по фасадам, перекрывающиеся свесами карнизов, защищают от дождя и солнца и позволяют при благоприятной погоде вынести на открытый воздух часть бытовых процессов. Светопроемы, защищенные жалюзи, позволяют воздушным потокам свободно проникать внутрь дома и одновременно защищают от попадания капель дождя. Интерьеры окрашены в светлые тона, хорошо освещены и имеют раскрытие во внешнее пространство, что препятствует аккумулированию во внутренней среде избыточного тепла и влаги.

Конструкции домов выполнены из легких материалов, как правило — дерева с деревянными или металлическими связями. Фундаменты, выполненные из природного камня в виде столбов (часто поверх насыпей), приподнимают дома над рельефом, обеспечивая проветривание и высушивание пространства под полом и деревянных конструкций.

Дома окружены садиками с деревьями, дающими густую тень. Во двориках устраиваются декоративные искусственные русла из камней, подражающие природе и одновременно служащие для дренирования участка.

Примером жилища, типичного для описанного выше субтропического морского климата, является традиционный японский дом (рис. 2.5).

Традиционный японский дом (по Dahl Т. [26] в авторской интерпретации)

Рис. 2.5. Традиционный японский дом (по Dahl Т. [26] в авторской интерпретации)

Традиционный японский жилой дом не встретишь на центральных улицах крупных европеизированных городов Японии. Сегодня он не является основным видом жилья, уступив место кирпичным и железобетонным многоквартирным жилым зданиям, главным образом четырехэтажным, с маленькими квартирами, сохранившими лишь некоторые народные традиции, но не климатозащитные архитектурные особенности. Однако традиционные жилые дома еще остались в глубине жилых кварталов и по окраинам городов. Эти дома своеобразны, не похожи на жилище других народов мира. Они имеют собственный неповторимый стиль, обусловленный климатическими условиями страны, жизненным укладом и бытом населения, также во многом определяемыми климатическими особенностями этой страны.

Внешне эти постройки можно назвать «карточными домиками». Они имеют легкий деревянный каркас и черепичную кровлю, выступающую более чем на метр от стены для защиты дома от дождя, а в сухой период года (весна и начало лета) — и лучей палящего солнца. Стена в обычном понимании этого слова, т.е. как капитальное ограждение, здесь отсутствует, ее заменяют «седзи» — легкие раздвижные рамы из планок, оклеенных прозрачной белой рисовой бумагой с пропиткой маслом или покрытые лаком для предотвращения их намокания. Седзи скользят каждая в своем пазе (в полу и потолке), их можно сдвинуть все в одну сторону, а при желании вынуть, чтобы раскрыть внутреннюю среду потокам воздуха, удаляющим из комнат избыточное тепло и влагу.

В холодную дождливую погоду на ночь перед седзи устанавливается ряд деревянных щитов «амадо», плотно примыкающих друг к другу. Амадо защищают дом от ветроохлаждения. Крайняя амадо запирается замком-засовом. Когда в амадо нет надобности, их убирают в специальный ящик, сделанный у края стены.

Часто между седзи и амадо предусматривается площадка — небольшая по ширине веранда «эпгава» с полом из деревянных брусков. Таким образом, дом окружают «буферной зоной», отделяющей внутреннее пространство от наружной среды и уменьшающей ее воздействие на жилые помещения.

Внутренние перегородки в традиционном японском доме передвижные, их называют «фасума». Это те же деревянные рамы, но, в отличие от наружных, оклеенные с двух сторон картоном или плотной бумагой. По-разному устанавливая их, можно при необходимости изменять характер внутреннего пространства. В жаркую влажную погоду оно может быть в виде одной большой комнаты (слово «большая» для японского дома очень условно, так как вся его жилая площадь обычно не превышает 20—25 м2), имеющей сквозное проветривание при любом направлении ветра. В холодные зимние дни дом делится на несколько маленьких комнат, в которых проще сохранить тепло.

В традиционном японском жилище почти полностью отсутствует мебель, поэтому большое значение приобретает пол, выложенный «татами» — толстыми простеганными циновками из рисовой соломы, по краям обшитыми полосками из темной ткани. Наиболее распространенная комната включает шесть татами, ее площадь несколько меньше 10 м2. На татами садятся, поджав под себя ноги, либо подложив подушки — ватные или плетенные из соломы. Татами — место игры детей и ложе для сна; на них кладут матрацы, одеяла, хранимые днем в шкафах, размещаемых у торцевой стены. Такой образ быта также имеет климатическое оправдание. Как указывалось выше, дома имеют каменные столбчатые фундаменты, позволяющие летом предохранить от сырости и гниения нижние венцы и лаги пола. Однако зимой эта конструкция обуславливает его сильное охлаждение. Таким образом, татами — это не только замена мебели в японском доме, но и необходимый элемент теплоизоляции пола зимой.

Принадлежностью богатого дома Японии является прилегающий, часто очень незначительный по своим размерам, сад с искусственным природным ландшафтом — карликовыми деревьями специальных пород, холмиками, ручейками, разбросанными валунами, т.е. всем тем, что можно встретить в природе, но в миниатюрном виде. Однако для человека, сидящего на полу, все это воспринимается несколько в ином масштабе, более близком к живой природе, но как бы находящимся на большом удалении от зрителя.

Для защиты от зимних холодов в японском жилом доме используется отопление, это говорит о том, что достаточно продолжительный период может наблюдаться погода с температурно-ветровым режимом ниже биоклиматического комфорта. Правда, слово «отопление» в данном случае имеет несколько условное значение, его правильнее называть обогреванием. Печей в доме не устраивают, а источником тепла являются переносные металлические, глиняные или керамические жаровни «хибати» или традиционный «котацу» — комнатный очаг с сеткой сверху, заполняемые тлеющим древесным углем. Обогреть ими дом, легко продуваемый ветром, практически невозможно. Тепло становится только в одной маленькой комнате, где собирается вся семья. Здесь едят и проводят свободное время. Однако такие погодные условия имеют не настолько большую продолжительность, чтобы изменить традиционную архитектуру с учетом зимнего времени года, предусмотрев более капитальные стены и более мощные отопительные приборы — камины или печи из кирпича и камня.

Вместо этого японцы стараются максимально использовать естественные природно-климатические ресурсы, в частности солнечное сияние, поскольку зима в Японии, хоть и прохладная, но сухая и солнечная. В условиях почти безоблачной зимы солнце в Японии греет весьма ощутимо. Поэтому и домашняя жизнь днем переносится в помещения, примыкающие к инсолируемому фасаду дома.

Особое значение в японском доме придается кровле. Она имеет черепичное (в бедных домах — тростниковое) покрытие и весьма

своеобразную изогнутую форму, не встречающуюся нигде, кроме районов с субтропическим муссонным типом климата. У конька крыша имеет угол наклона 30—35°, к карнизу она становится практически горизонтальной и даже слегка приподнимается по углам. Водосточные желоба отсутствуют, а черепица образует желобки, идущие от конька до карниза по всей длине скатов. Такая форма крыши и характер ее покрытия имеют четкое климатическое объяснение. В сезон дождей, когда ливневые осадки идут сутками, на кровлю выпадает большое количество воды. Эта вода начинает стекать вниз, ускоряясь по мере движения под действием силы тяжести. Скорость движения воды может быть представлена как сумма векторов ее горизонтальной и вертикальной составляющих (рис. 2.6, а). Если бы крыша имела одинаковый уклон по всей длине скатов, то стекающие с нее струи воды имели бы большую вертикальную скорость. Эти струи падали бы на землю рядом с фундаментом, разбивая верхний слой почвенного покрова. За счет выполаживания крыши в момент отрыва струи от карниза ее вертикальная скорость гасится до нуля (рис. 2.6, б), и вся кинетическая энергия движения струи переносится на горизонтальный вектор скорости. За счет этого стекающая вода отбрасывается от края крыши на максимально большое расстояние, причем сила удара о землю при этом ослабевает, что предохраняет поверхность почвы от размывания. Кроме того, весь объем воды, падающей с крыши на землю, черепичными желобками разбивается на большое количество струй, каждая из которых сама по себе не может оказать ощутимого эрозионного воздействия на поверхность почвы. Часто этот прием дополняется посыпкой поверхности земли вокруг дома гравием и галькой, принимающей на себя струи падающей воды, но намного более устойчивой к размыванию, чем песок или суглинок. Если бы по карнизу был устроен водосборный желоб, отводящий весь объем стекающей воды в какую-нибудь одну точку, получалась бы мощная струя, которая могла бы образовать воронку в месте падения на почву и вызвать линейную и плоскостную эрозию.

Такое бережное отношение к почве связано, во-первых, с тем, что в молодой в геологическом отношении Японии процесс почвообразования находится лишь в начальной стадии — плодородные почвы здесь имеют малую мощность. Во-вторых, они распространены лишь на пологих участках рельефа этой горной страны с высокой плотностью населения, поэтому каждый клочок плодородной земли здесь очень ценится и передается из поколения в поколение как главное семейное богатство.

Схема сброса ливневых стоков с традиционной японской кровли

Рис. 2.6. Схема сброса ливневых стоков с традиционной японской кровли

На своеобразие японского жилого дома также заметное влияние оказывает стремление сделать его сейсмостойким, так как в Японии часты землетрясения. Легкие деревянные каркасные постройки, быстро возводимые и менее дорогостоящие, не столь подверженные при подземных толчках разрушению по сравнению с каменными и кирпичными домами, оказались наиболее рациональны. Легкие деревянные щиты, так же как и татами, в Японии уже сотни лет назад стали изделиями массового изготовления по стандартным размерам. Это дает возможность быстрее ликвидировать причиненные землетрясением разрушения.

Таким образом, архитектура традиционного японского жилища (и культовых сооружений, заимствующих архитектуру традиционных форм) от конструкции фундамента до формы кровли неразрывно связана с ее природно-климатическими условиями.

Жаркий сухой климат (ВУИ по классификации Кеппена) — климат тропических пустынь — характеризуется экстремально жаркой погодой, интенсивной инсоляцией при почти безоблачном небе, малым количеством осадков (в некоторых районах осадки выпадают раз в несколько лет) и крайней засушливостью. Зимы здесь умеренно теплые, лето — экстремально жаркое и сухое. Характерной чертой этого климата являются большие суточные амплитуда температуры воздуха и поверхности почвы, если так можно назвать глинисто-каменистый верхний слой почвогрунтов.

Районы с этим климатом имеют крайне низкую плотность населения, состоящего из племен кочевников, использующих в качестве жилья тентовые сооружения — шатры — с легким, легко собирающимся и транспортируемым каркасом. Стойки делают из дерева. Раньше верхушка центральной стойки оканчивалась рогатиной, что придавало крыше шатра более округлую форму. В богатых шатрах на стойки наносили орнамент. Центральные столбы выше боковых, их высота — 2,2—2,5 м; боковые — примерно по 1,5—1,7 м. В зависимости от сезона форма шатра практически не меняется: зимой все щели закрывают плотнее, тент растягивают сильнее, чтобы он выдерживал порывы ветра; летом тент открывают, иногда снимают переднюю половину стен, чтобы свободно проникал свежий воздух. Раньше зимой ставили продольную перегородку (примерно отгораживая половину шатра) из камня или дерева — для скота, чтобы козы, находясь внутри шатра, своим дыханием нагревали воздух.

Несмотря на кажущуюся простоту, бедуинский шатер идеально приспособлен к суровым условиям пустынь. Под пологом шатров бедуинов (рис. 2.7) обеспечивается достаточная степень затенения при хорошей сквозной вентиляции. Они в достаточной мере защищают и от ночного выхолаживания, когда тепловой баланс земной поверхности под открытым безоблачным небом становится отрицательным и поверхность пустыни быстро остывает после дневного зноя.

о

Палатка бедуинов Саудовской Аравии (по Dahl Т. [26] в авторской интерпретации)

Рис. 2.7. Палатка бедуинов Саудовской Аравии (по Dahl Т. [26] в авторской интерпретации)

При опущенных пологах эти палатки также надежно защищают их жителей от пыльных бурь и иссушающего воздействия ветров. С подветренной стороны полог обычно приподнимают на воткнутые в песок жерди для организации дополнительного входа (шатер устанавливают всегда основным входом к Мекке) и вентиляции. Сделанные из грубой шерстяной ткани, эти пологи имеют достаточные воздухопроницаемость и солнцезащитные свойства. При необходимости (например, при пыльных бурях) ткань смачивают. В результате она становится более плотной и почти не пропускает пыльный воздух внутрь, при этом понижая его температуру и повышая влажность за счет испарения. Смоченная редким дождем эта ткань становится водонепроницаемой, укрывая жилище от осадков.

Оседлое население этого климатического пояса для своих традиционных жилищ использует массивные стены из плотных местных материалов — камней, глины и кирпича-сырца (рис. 2.8). Это позволяет применять эффект тепловой инерции для снижения дневных максимумов и ночных минимумов температуры внутренней среды. За счет высокой теплоемкости стены и кровли этих жилищ медленно нагреваются под солнцем. Образующаяся при этом «волна тепла» в ограждающих конструкциях также медленно начинает проникать внутрь, достигая (при правильном расчете толщины и массы стен) внутренней поверхности ограждающих конструкций только к ночи, когда температура наружного воздуха уже успевает резко опуститься.

Традиционное жилище полупустынь Марокко (по Dahl Т. [26] в авторской интерпретации)

Рис. 2.8. Традиционное жилище полупустынь Марокко (по Dahl Т. [26] в авторской интерпретации)

Также в этом типе климата, там, где позволяет строение верхнего слоя грунтов, встречаются литосферные (подземные) жилища. Их строят в виде округлой ямы глубиной примерно 10 м. Дно этой ямы служит внутренним двором, по периметру стенок расположены двери в жилые комнаты и подсобные помещения. Грунтовые массы, перекрывающие такие жилища, надежно защищают их от температурных экстремумов дня и ночи, зимы и лета.

В этом типе жилищ светопроемы обычно имеют минимальные размеры, чтобы защитить внутреннюю среду от избыточной инсоляции и проникновения наружного воздуха. В богатых домах также устраивают внутренние дворики, перекрытые затеняющими решетчатыми конструкциями из поставленных вертикально досок. Летом, когда ночи не очень холодные, часто спят на крышах или открытых террасах (при двух и более этажах).

Для улучшения вентиляции в традиционной архитектуре с древних времен применяют специальные ветроулавливающие башни. В Иране они называются бадгиры, в Египте — малкафы (рис. 2.9). Эти башни ориентируют воздухозаборным отверстием в сторону благоприятных ветров и внутреннее пространство организуют так, чтобы поток уловленного воздуха свободно проходил через все помещения, выходя после этого наружу через такую же башню с подветренной стороны. В маловетреную погоду такие вентиляционные башни могут работать на самотяге за счет теплового напора.

Традиционный жилой дом в Египте (по Dahl Т. [26] в авторской интерпретации)

Рис. 2.9. Традиционный жилой дом в Египте (по Dahl Т. [26] в авторской интерпретации)

Для улучшения микроклимата внутренней среды также применяют испарительное охлаждение. Для этого существует огромное количество приспособлений, о которых можно узнать из специальной литературы по традиционной архитектуре североафриканских и ближневосточных стран.

Умеренно теплый[1], умеренно влажный климат (Csa и Csb по классификации Кеппена) характеризуется продолжительным, теплым летом и короткой прохладной зимой, в течение которой выпадает большее количество осадков. Климат мягкий, со сглаженными колебаниями между температурой дня и ночи. К районам с этим типом климата относится Средиземноморье.

Традиционно жилища в этом климате строили из массивного камня или кирпича, за счет чего обеспечивалась тепловая инерция ограждающих конструкций и термостабильность внутренней среды зданий в течение летнего периода. Однако в зимний, хоть и короткий период, жилища нуждались в отоплении.

Стены окрашивали обычно в светлые (часто — белые) тона как снаружи, так и внутри, а светопроемы делали небольших размеров. Это позволяло, с одной стороны, уменьшить количество солнечной радиации, поглощенной наружной оболочкой зданий, а с другой — максимально эффективно использовать проникающий внутрь зданий солнечный свет. Для защиты светопроемов от избыточной инсоляции летом в дневные часы широко применяются ставни и жалюзи. В наиболее жаркое время дня, когда любая физическая работа может привести к перегреву организма, жители многих средиземноморских стран устраивают себе время отдыха — «сиесту».

Для архитектуры жилых и общественных зданий характерно наличие лоджий, балконов, террас, галерей, портиков, патио, внутренних двориков и садиков и других элементов, обеспечивающих здания буферными зонами, а жителей — возможностью переносить часть бытовых процессов на открытый воздух в защищенные от солнца места.

Примерами типичных для средиземноморского климата жилых зданий могут служить загородная вилла на о. Санторини (рис. 2.10) и римский атриумный дом.

Загородный жилой дом на о. Санторини (по Dahl Т. [26] в авторской интерпретации)

Рис. 2.10. Загородный жилой дом на о. Санторини (по Dahl Т. [26] в авторской интерпретации)

В таком типе климата, характеризующемся высокими температурами и влажностью воздуха (близость моря), особое внимание жителям приходится уделять личной гигиене. Таким образом, климатические условия этого региона опосредованно влияли на типологию и архитектуру общественных зданий. Примером этому служат знаменитые римские термы — общественные бани, включающие ряд помещений: холодную баню с бассейном, горячую баню, теплую баню, а также иногда и помещения для занятия гимнастикой, массажа и другие помещения. Для отопления бань применяли гипокаустические системы. Гипокауст — способ установки пола из черепицы на низких столбиках, что позволяет циркулировать под ним горячему воздуху из топки. Он, по сути, является первым эффективным эквивалентом системы центрального отопления (рис. 2.11). Похожие системы отопления также с древности использовали в богатых домах стран с теплым влажным климатом (см. выше) и короткой, но достаточно холодной зимой, например, на юго-востоке Китая. Только при этом каналы для теплого воздуха устраивали не в подвале, а в насыпи, служившей фундаментом, и выполняли из закладываемых в нее керамических труб.

Римские термы с гипокаустическим отоплением

Рис. 2.11. Римские термы с гипокаустическим отоплением

В римских термах в стенах предусматривались вставки из пустотелого кирпича, благодаря чему теплые газы могли обогревать не только полы, но и стены терм, делая их одними из наиболее популярных мест в городах в зимнее время. Жители городов посещали термы не только для гигиенических целей, но и для общения и проведения досуга в тепле, поскольку отопление в городских жилищах — инсулах — в то время почти отсутствовало.

Климатический отпечаток был наложен на весь быт и культурные традиции жителей Средиземноморья — от убранства отдельных комнат до планировочной структуры городов. Наиболее показательным примером этому может служить город Помпеи1,

Помпеи — древнеримский город недалеко от Неаполя, в регионе Кампания, погребенный под слоем вулканического пепла в результате извержения Везувия 24 августа 79 г. н.э.

дошедший до нашего времени в почти первозданном виде «благодаря» произошедшей с ним природной катастрофе.

Любой из построенных здесь домов (рис. 2.12, а) можно сравнить с крепостью — гладкие стены, входная дверь и черепичная крыша — вот как выглядел жилой дом со стороны улицы. Тем не менее дом не предназначался для защиты от врага. Для этого вокруг города имелась мощная каменная стена с башнями. Отсутствие окон отчасти объяснялось защитой от избыточной инсоляции и перегрева внутренней среды здания. Уменьшению поглощенного тепла также способствовала минимальная архитектурная обработка фасадов, сводящая к минимуму площадь наружной оболочки здания, способной к теплоусвоению.

Италийский жилой дом с атрием в Помпеях (а) и крыша дома с комплювием (б)

Рис. 2.12. Италийский жилой дом с атрием в Помпеях (а) и крыша дома с комплювием (б)

(по Dahl Т. [26] в авторской интерпретации)

Совсем другим и далеко не столь строгим представлялся дом вошедшему в него человеку. Центральным и наиболее значительным по площади помещением, куда попадал посетитель, пройдя сени, был атрий — внутренний дворик со световым проемом в центре, где собиралась вся семья. Размер этого проема делался таким, чтобы проникающего внутрь света было достаточно лишь для освещения самого атрия и примыкающих к нему комнат, часто совсем не имеющих окон. За счет атрия осуществлялась и естественная вентиляция всех помещений. По сторонам атрия справа и слева располагались комнаты для приема гостей, спальни — небольшие помещения с высокими дверями, обычно открытыми для проникновения света.

Обязательная принадлежность атрия — расположенный в центре водоем «имплювий», куда стекала с внутренней, имеющей скаты к центру части крыши, называемой «комплювием» (рис. 2.12, б), дождевая вода, попадавшая по трубам в цистерну, размещенную под полом. По мере надобности воду с помощью сосуда на веревке доставали через специально оставленное отверстие, обычно закрытое каменной плитой, уложенной на несколько приподнятое цилиндрическое основание. Уклон крыши делали небольшим (15—20°), это говорит о том, что осадки здесь выпадали средней и слабой интенсивности и полностью отсутствовало снегонакопление в зимний период. Сам способ сбора и хранения дождевой воды говорит о наличии длительного засушливого периода и отсутствии в связи с этим ее природных источников, пригодных для бытовых нужд.

За атрием, напротив сеней, находилось отделенное лишь занавеской помещение — таблинум, здесь хозяин дома принимал приходивших по делам посетителей. С восточной, более прохладной стороны этой комнаты (зала), обычно размещалась летняя столовая, а с западной — зимняя. Таким образом, объемно-планировочное решение дома было приспособлено к выполнению климатозащитных функций.

Во 11 в. до н.э. в результате победоносных войн римлян, роста богатства, торговли, более близкого знакомства с Грецией, передовой для того времени по своему развитию страной, изменения вкусов и нравов населения облик италийского дома с атрием посредине стал меняться. Почти повсеместным становится довольно большой по площади, открытый внутренний двор — «перистиль». Ему обычно придавали форму несколько вытянутого прямоугольника. Окруженный колоннадой садик-цветник с фонтанами, журчащими ручейками, с бронзовыми и терракотовыми скульптурами становится излюбленным местом обитателей такого дома, местом, где проводят досуг, принимают друзей. Эта зона в доме имела наиболее благоприятный микроклимат, хорошо вентилировалась, воздух увлажнялся за счет небольшого бассейна или фонтана в центре. Перистиль не заменил атрия, он лишь увеличил размеры дома, стал его продолжением, а атрий превратился в своего рода официальную приемную хозяина. Единый дом как бы разделился на две дополняющие друг друга половины: одну более официальную, а другую — интимную. Эти два помещения (атрий и перистиль) и определили тип дома, который называют атриумно-пери-стильным, причем как атрий, так и перистиль своим существованием были обязаны субтропическому типу климата.

Для полного представления о климатозащитных свойствах италийского дома необходимо несколько слов сказать о его внутренней отделке. Выше уже отмечалось, что одним из первых помещений, куда попадал посетитель, был атрий с имплювием в центре. Он представлял собой чашу, облицованную туфом или мрамором. Большое внимание уделялось и полу атрия. Его часто украшали керамической мозаикой, характерной также и для других помещений, но в каждом из них она была различной. Общим было то, что керамика, уложенная на грунтовую подготовку или каменные плиты, связывавшие ее с прохладными нижележащими грунтами, имела высокое теплоусвоение и в любую жару долго оставалась прохладной на ощупь.

Стены отделывали под мрамор (мраморные плиты) с сетью разноцветных прожилок (первый «инкрустационный» стиль помпейской стенной живописи). Мраморные плиты также имеют высокое теплоусвоение и прохладны на ощупь, а толща таких стен обладает высокой тепловой инерцией, что позволяло задерживать волну дневного тепла и ночного холода на 1/2 суток. В результате днем за мраморными стенами было прохладно, а ночью — тепло.

Умеренно теплый сухой континентальный климат (В51з и ВБк по классификации Кеппена) характеризуется длительным, теплым, сухим летом и холодными зимами. Для него типичны большие сезонные и суточные амплитуды колебания температуры воздуха, низкая влажность и сравнительно высокие скорости ветра, связанные с особенностями атмосферной циркуляции. Этот тип климата по классификации Алисова (см. подпараграф 1.3.1) относится к субтропическому и частично умеренному континентальному климату и охватывает южные штаты США и ряд ближневосточных стран (Турция, Иран).

На североамериканских равнинах, коренными жителями которых были полукочевники индейцы, в качестве традиционного жилища использовали вигвам. Этот тип жилища оптимально подходил для кочевой жизни в природно-климатических условиях лесостепных и степных ландшафтов. Вигвам устанавливали с использованием жердей, образовывавших конус без центральной стойки с крутыми скатами, покрываемыми шкурами (рис. 2.13). В верхней части оставляли отверстие для выхода дыма и вентиляции. Выход устраивали с подветренной стороны, а с наветренной стороны каркас делали более плотным и прочным, чтобы он мог выдерживать сильные ветры, характерные для открытой местности. Очаг размещали по центру в специальном углублении, которое выкладывали камнями, долго сохранявшими тепло даже после того, как дрова прогорали. В холодную погоду наветренную сторону укрывали вторым и третьим слоем шкур. Благодаря своим аэродинамическим качествам и компактности плана вигвам обеспечивал достаточно комфортные условия внутренней среды даже в зимнее время, но при этом был достаточно легким и простым сооружением, которое было легко собирать, разбирать и перевозить с собой на новое место.

Вигвам североамериканских индейцев

Рис. 2.13. Вигвам североамериканских индейцев

Здесь нужно отметить, что кочевой образ жизни также является следствием климата, определяющего биологическую продуктивность ландшафта и биоклиматические условия различных сезонов. Именно климат и отвечающие ему ландшафты заставляли кочевников менять места для поиска новых пастбищ и передвигаться на север летом и на юг — зимой в поисках комфортных условий их временного проживания.

На Ближнем Востоке коренное население вело оседлый образ жизни. В отличие от индейцев, живших на равнине и вынужденных перемещаться на большие расстояния к северу или югу, жители Турции или Ирана имели возможность использовать фактор высотной климатической зональности, удаляясь от постоянных мест обитания на сравнительно небольшие расстояния. Зимой они сгоняли скот вниз по рельефу, где температура воздуха была выше и погода теплее, особенно в прибрежных районах. Летом, когда на равнинах и в предгорьях температура сильно повышалась, а пастбища высыхали, пастухи гнали скот вверх по склонам в горы, где было прохладнее, и трава была более обильной. Это позволяло большой части населения вести оседлый образ жизни и, занимаясь растениеводством, иметь постоянное жилище в поселениях, расположенных в наиболее благоприятных по природно-климатическим условиям районах.

Характерным типом жилища в таких условиях является турецкий сельский дом (рис. 2.14). Он хорошо приспособлен как к жаркому лету, так и к холодной зиме. Фундамент, цоколь и нижний этаж выполняли из тяжелых плотных материалов (камень, глина, кирпич), обладающих высокой теплоемкостью и тепловой инерцией. Второй этаж строили из дерева, имеющего низкую теплопроводность и хорошо защищавшего летом помещения от дневной жары и ночной прохлады. Кровля покрывалась каменным плитняком или черепицей и имела пологие скаты и широкие карнизы, защищающие фасады, террасы и галереи как от дождей, так и от избыточной инсоляции. Летом открытые помещения служили основным местом пребывания людей в течение дня.

Турецкий сельский жилой дом (по Dahl Т. [26] в авторской интерпретации)

Рис. 2.14. Турецкий сельский жилой дом (по Dahl Т. [26] в авторской интерпретации)

Для отопления и приготовления пищи в этих домах использовали очаги или печи с открытой топкой. Их располагали во внутренних комнатах, где семья жила в течение холодной ветреной зимы. Внешние помещения и террасы использовали для перехода из одного теплого помещения в другое, образуя буферную зону вокруг отапливаемой части дома. Таким образом, жилище выполняло климатозащитные функции при любой погоде и в течение всех сезонов обеспечивало комфортные условия проживания.

Умеренно теплый влажный климат морских побережий (СбЬ, ОЪ по классификации Кеппена) выделяется в северной части субтропического пояса и в умеренном климатическом поясе на западе Европы, где в условиях преобладающего западного переноса воздушных масс сильнее всего ощущается влияние Атлантического океана на климат прибрежной зоны. Он также встречается и в других прибрежных районах суши от экватора до умеренных широт обоих полушарий. Особенность этого климата связана с близостью морей, что делает его ветреным и дождливым. Лето здесь теплое, но не слишком жаркое, зато зимы намного теплее, чем на тех же широтах в центральной части материков. По впечатлениям жителя средней полосы России этот тип климата можно было бы назвать «климатом вечной весны», если бы не сильные ветры, дующие почти постоянно. Погода в этом типе климата умеренно теплая, влажная и очень переменчивая в течение всего года.

В традиционной архитектуре районов с этим типом климата хорошо выражены ее климатические особенности, защищающие жилые и общественные здания от высокой влажности, косого дождя и ветра. Они ориентированы так, что их фронтоны с щипцовыми крышами обращены в сторону моря или преобладающего ветра. По этим фронтонам устраиваются портики, крытые галереи или неотапливаемые помещения, выполняющие роль климатического буфера между наружной средой и внутренними отапливаемыми помещениями, которые обычно группируются вокруг «сердца жилища» — камина внизу и его дымовой трубы в верхних помещениях.

В северной части этого климатического района частые дожди делают необходимым устройство крыш с крутыми скатами и широкими карнизами, отводящими стекающие по ним осадки на максимальное расстояние от домов. Крыши чаще всего делают четырехскатными и покрывают соломой, которая хорошо утепляет жилище (рис. 2.15), или более долговечными каменными плитками (колотым сланцем), как, например, в Ирландии.

о

Прямоугольный сельский жилой дом (Дания, о-в Фано)

Рис. 2.15. Прямоугольный сельский жилой дом (Дания, о-в Фано)

(по Dahl Т. [26] в авторской интерпретации)

Стены имеют фахверковую конструкцию с заполнением каменной кладкой или кирпичом, особенно в двух-трехэтажных домах, или полностью выкладываются из кирпича или природного камня в одноэтажных домах и домах-полуземлянках.

Оконные проемы делают небольшими, чтобы защититься от холода и ветра, особенно при строительстве на открытых местах побережий. В укрытых от ветра местах окна, наоборот, делают достаточно большими, чтобы максимально использовать скудное тепло от пасмурного неба и редко выглядывающего в зимнее время солнца, как, например, на Британских островах или в Голландии.

Дома на побережье Южной Англии, севера Франции и в северной части Испании имеют немного другую архитектуру при тех же климатозащитных функциях. Кровли здесь более пологие, выполняются из черепицы и не нуждаются в утеплении соломой или дерном. Фасады защищаются от ветра и косых дождей за счет пристраивания внешних легких конструкций, имеющих практически сплошное остекление. Пространство между несущими стенами и этими остекленными каркасными стенами выполняет роль климатического буфера и часто используется как вспомогательное помещение или террасы для зимнего отдыха.

Поставленные сплошным фронтом вокруг бухт и гаваней такие дома выглядят как сплошной стеклянный витраж, разбитый на множество граней, отражающих под разными углами солнечный свет и блики от поверхности моря. Особенно красочно смотрится такая застройка утром и вечером, когда солнце находится низко над горизонтом и его многочисленные отражения напоминают игру света в гранях хрусталя. Наиболее известен своей «хрустальной» архитектурой горд Ла-Корунья в Испании (рис. 2.16).

Жилой дом в г. Ла-Корунья (Испания)

Рис. 2.16. Жилой дом в г. Ла-Корунья (Испания)

(по Dahl Т. [26] в авторской интерпретации)

Холодный влажный климат (Dfc по классификации Кеппена) охватывает северную часть умеренного климатического пояса и большую часть субарктического. Характерными особенностями этого типа климата являются: прохладное лето с «белыми» ночами, короткий вегетационный период, холодные длительные темные зимы, большая продолжительность залегания снежного покрова. Летом погода очень изменчива — от сухой и безветренной до дождливой с сильными ветрами.

Районы с этим типом климата распространены в Скандинавии, на севере России, в Сибири, Канаде и Аляске (кроме Крайнего Севера). Они заняты бескрайними просторами лесотундры и хвойными лесами таежного типа, характерными для всех континентальных районов с продолжительной морозной и ветреной зимой.

Территории с этим типом климата, занятые лесотундрой, до начала индустриального периода были населены в основном кочевыми народами — саамами, чукчами, эскимосами и другими племенами. Саамы являются самой известной группой аборигенов тундры в арктических и субарктических районах Норвегии, Швеции, Финляндии и северо-западной России (Кольский п-ов). В этих местах саамы живут уже около пяти тысяч лет. В некоторых районах до сих пор остались некоторые группы саамов, которые предпочитают жить в очень удаленных деревнях, вести натуральное хозяйство, заниматься оленеводством, собирательством, охотой и традиционными ремеслами.

Традиционным типом жилища саамов была юрта (рис. 2.17) — коническое сооружение из слег, обтянутых шкурами и утепленных в нижней части и с наветренной стороны еловыми ветками, мхом и берестой. Юрты старались ставить в защищенных от ветра местах входом, как правило, на восток. Центральным элементом юрты является очаг, расположенный в центре. Очаг, сложенный из камней и немного углубленный в землю, служил для отопления юрты и приготовления пищи. Для выхода дыма в верхней части конструкции оставлялось небольшое отверстие, как в вигвамах индейцев.

Саамская юрта (по Dahl Т. [26] в авторской интерпретации)

Рис. 2.17. Саамская юрта (по Dahl Т. [26] в авторской интерпретации)

Внутреннее пространство юрты делилось на две части дощатой перегородкой, прерывавшейся в центре очагом. Со стороны входа была жилая зона, позади перегородки устраивались спальные места. Для этого на землю укладывали толстый слой березовых веток, покрываемый шкурами северного оленя.

Конструкция юрты имеет хорошие аэродинамические качества и высокую компактность, защищающие ее от ветрового воздействия и ветроохлаждения, обеспечивая при этом «максимум объема при минимуме поверхности». За счет сильного уклона «стен» на них не скапливаются осадки, не происходит намокания снаружи материалов покрытия. С внутренней стороны покрывающие юрту оленьи шкуры также остаются постоянно сухими за счет нагрева под воздействием тепловой радиации, излучаемой очагом.

При необходимости юрта быстро разбирается и легко транспортируется на санях. Некоторые кочевые племена перевозят с собой только оленьи шкуры, оставляя слеги на местах своих стойбищ или делая каждый раз новые. В сооружении постоянных, более капитальных жилищ и уж тем более поселений у саамов не было ни возможности, ни необходимости, поскольку низкопродуктивный ландшафт, отвечающий этому типу климата, а также необходимость часто менять скудные пастбища для оленей заставляли их постоянно кочевать с места на место.

В более благоприятных районах с этим типом климата — северной и средней тайге (районы Цґс, Эйз по классификации Кеп-пена) — население вело оседлый образ жизни, поскольку продуктивность таежного ландшафта намного выше. За счет более южного расположения и чуть менее суровых зим растительность этих ландшафтов намного богаче и разнообразнее. Местные жители имели возможность заниматься не только отгонно-пастбищным скотоводством, но и охотой, рыболовством и собирательством на постоянных угодьях и даже немного растениеводством.

Основным строительным материалом, запасы которого были практически не ограничены, являлась древесина хвойных пород. Поэтому традиционным типом народного жилища (да и других типов сооружений) для районов с таким климатом и отвечавших ему ландшафтов была изба — дом в виде клетского деревянного сруба различной конфигурации (рис. 2.18).

Характерными особенностями северных изб являются пологие скатные кровли, отсутствие наружного утепления и столбчатые (деревянные или каменные) фундаменты. Пологие кровли способствовали задержанию на них снега, который в морозные зимы служил дополнительным слоем утеплителя.

Наружные стены изб, выполненные из массивных бревен, за счет низкой теплопроводности сухой древесины надежно защищали внутреннюю среду от теплопотерь. Отсутствие наружного утепления связано с тем, что единственный возможный способ утепления — обшивка тесом с заполнением пространства между ним и бревнами мхом, паклей и т.д. — был опасен с точки зрения возможности отсыревания этого заполнения и, как следствие, гниения древесины сруба и обшивки. В случае увлажнения слоя утеплителя после косых дождей или в сырую прохладную погоду сопротивление теплопередаче деревянных строительных конструкций уменьшалось. Древесина, как и любой другой строительный материал, в увлажненном состоянии имеет более высокий коэффициент теплопроводности, чем в сухом. Возможность высушить увлажненные слои при этом отсутствовала, поскольку такие типы погоды в северных районах имеют очень большую продолжительность.

Нижние венцы северных изб поднимались над «нулевой отметкой» на столбчатых основаниях для того, чтобы изолировать их от контакта с постоянно увлаженным холодным рельефом. Кроме того, в пределах Скандинавии и Русского Севера в силу геологических особенностей этого региона («скандинавский кристаллический щит») часто верхние слои грунтов основания представлены крупнокаменистыми породами или скальными выходами на дневную поверхность. Северные избы просто неизбежно должны были быть приподнятыми над неровным каменистым рельефом, часто не поддававшимся выравниванию. Столбчатые основания в условиях активного рельефа, строительства на склонах позволяли свободно стекать по склонам атмосферным осадкам и талым водам, не затрагивая при этом деревянных конструкций нижних венцов и балок пола изб. В то же время в средней полосе России первоначально избы строились как полуземлянки с частичным заглублением сруба на пол-этажа и более. Это было возможно, во-первых, благодаря повсеместному распространению мощной толщи рыхлых осадочных отложений, во-вторых, более сухому состоянию грунта в основании. Деревни ставились на «плакорах» — краях водоразделов, недалеко от рек и озер, но не в зоне сезонных подтоплений (поймах). Водоразделы в верхней части представлены, как правило, толщами водноледниковых («флювиогляциальных») отложений, состоявших из песков различной крупности, легко пропускавших избыточную часть осадков вниз по профилю («провальный» тип увлажнения). Этим обеспечивалось постоянное высушивание верхних слоев почво-грунтов, позволявшее избежать подтопления полуземлянок и гниения заглубленных частей их конструкций. Но даже при этом бревна заглубленной части специально обрабатывались и для них использовались устойчивые к загниванию сорта древесины.

Центром избы являлся очаг или печь, вокруг которых выстраивалась вся внутренняя планировка с теплыми (зимними) и холодными (летними) помещениями, горницами, сенями, подклетами, светелками и т.д.

Таким образом, типы изб различались в зависимости от места их строительства больше, чем в зависимости от культурных традиций того или иного этноса, постоянно проживавшего на территориях, где избы в силу природно-климатических особенностей являлись основным типом народного жилища. Так, например, шведская изба (рис. 2.18) намного ближе по архитектурно-конструктивным особенностям к северорусской избе, чем северорусская изба к жилищу южных славян (украинской хате или донскому куреню).

В качестве примера приведем сравнительный архитектурноклиматический анализ типов народного жилища в пределах одного этноса, занимающего достаточно большую для климатической дифференциации территорию — типы русских изб (рис. 2.19). Эти различия принято объяснять культурными традициями и способом ведения хозяйства. Однако и это тоже можно объяснить разницей в природно-климатических условиях, влияющей на народную архитектуру прямо и косвенно. Так, например, климатические условия косвенно влияют на типы и конструкции жилищ, поскольку определяют биологическую продуктивность территории и, следовательно, необходимость ведения кочевого или оседлого образа жизни. Также косвенно климат влияет, например, на доступность древесины в качестве строительного материала, поскольку древесная растительность может произрастать только в определенных типах климата. Возможность применения того или иного вида строительных материалов (древесины, кирпича-сырца, глины и др.) определяется устойчивостью этих материалов к атмосферным воздействиям и т.д.

На эти обстоятельства накладываются дополнительные особенности ведения хозяйства в различных климатических условиях. Например, в северных областях России с холодным умеренно влажным климатом скотину можно было держать под одной крышей с жилой частью дома, а выносить место приготовления пищи из избы было нецелесообразно, так как даже летом тепловыделения, связанные с этим процессом, не были избыточными и использовались для поддержания теплового комфорта жилища. В южных районах России, наоборот, строения для содержания скота и птицы строили отдельно во дворах или даже за пределами поселений, поскольку в климате с жарким умеренно влажным летом близость скота сильно ухудшала санитарно-гигиеническую обстановку в жилье. Кухни устраивались на открытых частях подворья, чтобы не повышать тепловой фон в жилой части дома, и без того перегревающейся. Поэтому при схожести материалов и способов строительства на территории России возникали жилые постройки совершенно разного типа.

Рис. 2.19. Северорусская изба «кошелем» с «гульбищем» [вверху), крестьянская усадьба средней полосы России с отдельно стоящим скотником [середина) и подворье донского казачества с летней кухней и вынесенными за пределы двора постройками

для содержания скота [внизу)

Проанализируем с точки зрения климатозащитных архитектурно-строительных мероприятий и некоторые другие различия между подворьями и самими домами на севере и на юге России.

Выше отмечено, что на севере жилье и хозяйственные помещения выполняли в одном объеме. При этом изгороди обычно устраивали из слег, что препятствовало образованию снегоотло-жений на территории дворов за счет продуваемости таких изгородей и способствовало отсутствию ветровых теней. Это говорит о том, что метели и снегозаносы зимой были более важной проблемой для местных жителей, чем ветрозащита. Отсутствие ветрозащитных ограждений компенсировалось компактностью постройки и наличием в ней буферных зон — жилая часть была защищена с наветренной стороны или сразу с нескольких сторон хозяйственными помещениями (изба «кошелем» или «брусом»).

В средней полосе изгороди из слег применяли в сочетании с глухими заборами, защищавшими дворы от ветра и снегопереноса (объем снегопереноса в средней полосе России значительно меньше, чем на севере, поэтому образование снегозаносов в ветровых тенях не представляло большой проблемы для использования территории подворий). Для этих же целей хозяйственные постройки, которые ставили отдельно от жилья, можно было располагать с неблагоприятных с точки зрения ветрового воздействия сторон двора.

На юге России изгороди подворий чаще делали сплошными, примыкающими к хозяйственным постройкам, размещаемым по периметру двора также с учетом неблагоприятных направлений ветра. При этом учитывались не только зимние, но и летние ветры. Например, в среднем и нижнем Поволжье летом неблагоприятны сухие жаркие ветры юго-восточной четверти, приносящие не только жаркий сухой воздух, но и пыль из степных и полупустынных районов Заволжья и Казахстана. Поэтому основное направление ветрозащиты было восточным, а не западным, как в средних и северных областях России.

Климатическое оправдание есть и у конструктивного исполнения северных и южных изб, причем их можно найти от фундаментов до самой кровли. Ниже рассмотрим лишь некоторые из них.

Избяной сруб в средней полосе России ставили, как правило, на землю, иногда на низкий фундамент, сложенный из плоских камней, или на «стулья» (столбы). Под углы подводили дубовые колоды, большие камни или пни, на которых и стоял сруб. Чтобы избежать гниения, поскольку климат в России для этого достаточно влажный, нижние венцы делали из устойчивых к гниению и грибкам сортов древесины (дуб, осина). Вкапываемые под фундамент колоды не только обжигали, но и делали из древесных комлей, поскольку древесина в корневой части в естественном состоянии также находится в толще грунта, поэтому по своим природным свойствам более устойчива к влаге, чем надземная часть стволов. Небольшие постройки хозяйственного назначения ставили на комлях с отрывом от поверхности земли, что защищало их от сырости и гниения (а также от грызунов и прочих вредителей). Корни у комлей обрубали не полностью, оставляя, таким образом, опору, которую не было необходимости заглублять. Как раз отсюда по внешнему сходству возник образ «избушки на курьих ножках», рожденный, как выясняется, природно-климатическими условиями в соответствующей архитектурно-строительной интерпретации.

К климатозащитным архитектурным элементам изб относятся и традиционные русские завалинки. Летом под избой гулял ветер, просушивая снизу лаги и доски черного пола. К зиме для защиты подпола от накопления снега и ветроохлаждения фундамент обсыпали землей или заваливали его дерном. Иногда для завалинок устраивали невысокий (чуть выше фундамента) барьер из досок и заваливали образовавшийся между ним и фундаментом зазор. Весной завалинка или обваловки в некоторых местах раскапывалась для создания вентиляции. Завалинки устраивали на севере и в средней полосе России. В южных районах необходимости в них не было.

Климатически обусловленные различия обнаруживаются и в облике фасадов. На севере избы были не только больше по площади, но и выше, чем в средней полосе (но не выше длины фасада), что увеличивало компактность всего объема. В подклетях хранили часть урожая, несезонное имущество и т.д. Соответственно, окна располагались выше над землей, и в зимнее время на ночь или при суровой погоде их плотно закрывали снаружи деревянными ставнями для защиты от ветра и холода. Закрывали окна дома, обходя его по специально устроенной узкой галерейке на фасаде. Таким образом, хотя в народе эта галерейка называлась «гульбищем» и действительно могла летом использоваться для пребывания на свежем воздухе, первоначальное назначение этого элемента фасада связано с климатозащитой внутренней среды жилой части дома в зимнее время. Летом ставни приходилось закрывать, чтобы укрыться от назойливого света белых ночей (опять же — это черта только северной природы). Со временем, когда вошли в быт зимние рамы и занавески на окнах, эти ставни и гульбища утратили свое практическое назначение и стали просто декоративным украшением.

В южных районах дома по периметру также были окружены открытыми галереями, часто перекрываемыми широкими карнизами, защищавшими их от солнца. Но предназначение этих более широких галерей было совсем другим — они служили летом открытыми помещениями, куда в жаркую погоду выносилась часть бытовых процессов — отдых, сон, прием пищи и т.д.

Климат определял и выбор конструкции, а также материала кровель. В северных избах кровля вынесена далеко вперед, иногда метра на два, образуя нечто вроде защитного навеса. Она поддерживается «помочами» — обычно резными выступами-выпусками верхних бревен продольных стен. Характерная особенность избы — это органический переход сруба клети во фронтон кровли. При этом горизонтальные слеги имеют достаточно крупные размеры и врубаются через бревно по скату фронтона. Значительная толщина слег, воспринимающих на себя нагрузку как самой кровли, так скапливающегося на ней зимой снега, снимает необходимость установки дополнительных опор в виде стропильных быков. Иногда в пятистенках и избах со связью устраивали внутренние фронтоны, как продолжения внутренних стен. Внешние и внутренние фронтоны в прохладном и достаточно влажном климате были более долговечны, чем кровля из досок, дранки или соломы. К тому же внешний фасад защищался от косых дождей свесом крыши, опиравшимся на слеги и конек, выступавшими иногда на 1 — 1,5 м. Это предохраняло верхние венцы бревен от сырости.

В сибирских постройках слеги снизу никогда не зашивались тесом, в отличие от центральных областей России. Уклон крыш обычно составлял 30—60°, что, с одной стороны, не позволяло скапливаться на крышах слишком большому количеству снега (накопление происходит при угле наклона менее 30°), с другой стороны, не нарушало компактности всего объема постройки (угол более 60°). Таким образом, применяемый уклон защищал от снеговых нагрузок, намокания покрытий кровли от снеготаяния и повышал энергоэффективность построек за счет их компактности.

Крыльцо на Севере делали высокое, большое и просторное. Оно выходило в сторону улицы, но ставилось, как правило, на южном фасаде, раньше освобождавшемся от снега весной и менее подверженном ветровому воздействию зимой. В дом вела низкая дверь, что не позволяло прорываться наружу теплому воздуху, скапливающемуся в верхней части помещений.

Вплоть до XIX в. на Севере, да и по всей России, ставили почти исключительно «курные» избы, в которых топили «по-черному». Дым из печки в таких избах выходит прямо в комнату и, расстилаясь по потолку, вытягивается в волоковое окно с задвижкой и уходит в деревянный дымоход — дымник. Дым, собираясь под потолком — не плоским, как в обычных избах, а в форме трапеции, — опускался до определенного и всегда постоянного уровня, лежащего в пределах лишь одного-двух венцов. Чуть ниже той границы вдоль стен тянулись широкие полки — «воронцы», которые очень четко и, можно сказать, архитектурно отделяли чистый интерьер избы от ее черного верха.

Такие архитектурно-конструктивные особенности русских изб выверены вековым бытовым и строительным опытом народа в борьбе с суровым холодным или прохладным умеренно влажным климатом. Поэтому выполненный на примере русских изб архитектурно-климатический анализ, с одной стороны, показывает, какие климатозащитные задачи имели первостепенное значение в России, а с другой — дает готовые архитектурно-строительные решения этих задач, которые можно применять и в современной архитектурной практике.

Другим характерным типом народного жилища в холодном влажном типе климата являются исландские «торфяные дома» (рис. 2.20), строившиеся со времен викингов на островах и прибрежных равнинах, продуваемых в течение всех сезонов года шквалистыми холодными сырыми ветрами. Их основными архитектурно-конструктивными особенностями являются максимально возможное заглубление в поверхность рельефа, обваловка торфом с дерновым покрытием, придающая им внешние «мягкие» очертания, сливающиеся с естественным холмистым рельефом. Этому также можно дать четкое природно-климатическое объяснение.

Эпоха освоения Исландии и Гренландии викингами приходится на так называемый «средневековый климатический оптимум», когда средняя температура воздуха Северного полушария была выше современной на 0,3—0,5°С, причем в высоких широтах (в том числе в Исландии и Гренландии) это потепление было более интенсивным. В ту эпоху на указанных землях ландшафт сильно отличался от современного в лучшую сторону. В Исландии и на побережье Гренландии хватало древесной растительности для строительства жилищ и продуктивных пастбищ для скотоводства. Именно это делало данные территории привлекательными для экспансии древних скандинавских народов. В конце XII в. относительно теплая эпоха сменилась глобальным похолоданием, начался «малый ледниковый период». Льды у берегов Исландии не таяли даже летом, а гренландский ледниковый щит подступил вплотную к береговой линии. В Исландии к этому добавилось извержение вулкана Геклы в 1104 г., покрывшее большую площадь островов мощной толщей белого вулканического пепла. В результате продуктивность ландшафтов резко снизилась, численность населения сократилась, а оставшиеся жители перешли от скотоводства и земледелия к рыболовству.

Исландские торфяные дома

Рис. 2.20. Исландские торфяные дома:

сверху — каркасный дом эпохи викингов со стенами и кровлей из дерна; снизу — каменные дома с торфяной обваловкой, покрытой дерном (по Dahl Т. [26] в авторской интерпретации)

Приведенная историко-климатическая справка необходима для понимания различий в архитектурно-конструктивных особенностях исландских жилищ, построенных в среднем и позднем средневековье. Их внешнее сходство и одинаковые типологические решения обусловлены необходимостью выполнения примерно одних и тех же климатозащитных функций.

В относительно теплый период освоения Исландии викингами стены домов возводили из нарезанных из дерна кирпичей, уложенных елочкой (см. рис. 2.20). Такие стены имели толщину 1,5—2 м. Дома имели массивные пологие кровли, также из дерна, часто с торфяной прослойкой, опирающиеся на довольно сложный по конструкции несущий каркас из бревен. Для этого каркаса применяли бревна местных деревьев или плавник, прибиваемый к берегам. Плавник имел преимущество — он был хорошо очищен от коры водой и льдинами и пропитан солью, делавшей древесину устойчивой к гниению. Внутри каркас обшивали досками, отделявшими внутреннее пространство от толщи дерновых стен, которые могли увлажняться снаружи. Но в сухом состоянии стены и кровля обладали хорошими теплоизоляционными свойствами, а каркасная тектоника делала дом устойчивым к нагрузкам и деформациям, связанным с сильным ветровым воздействием. Приземистость этих

жилищ в сочетании с пологой крышей также делали их ветроустойчивыми и способными накапливать вокруг себя и на крыше снег, утеплявший их в зимнее время.

В более позднее время, когда в результате похолодания леса практически исчезли и пригодной для сооружения каркасов древесины было не так уж много, жилища стали строить из слегка обработанного природного камня, законопачивая зазоры мхом и дерном. Кровли по-прежнему делали массивными и опирали на сложные каркасы, собранные из маломерных бревен, которые еще удавалось найти. Для уменьшения теплопотерь дома блокировали, а наружные стены крайних домов обваловывали торфом, покрывая его дерном. Торцевые стены с окнами и входными проемами делали деревянными и двухслойными, промежуток заполняли утрамбованным грунтом, смешанным с торфом и дерном. Эта прослойка выполняла функции утеплителя. Полы внутри дома были из утоптанного грунта, но в некоторых помещениях, прежде всего в сенях и на порогах, а также в хлеву, полы выкладывали плоскими камнями. Таким образом, термостабильность внутренней среды поддерживалась за счет ее связи с коренными породами, которые в некоторых местах Исландии были постоянно теплыми из-за выделения геотермального тепла.

Из сказанного выше видно, что все части традиционных исландских жилищ, в целом весьма просторных и удобных для жизни, были построены в тесной взаимосвязи с природно-климатическими условиями этой страны и благодаря недюжинным изобретательским и конструкторским способностям первопоселенцев вполне справлялись с климатозащитными функциями.

В холодном сухом климате (районы В5с, В8о по классификации Кеппена) определяющими архитектурную форму и конструкцию характеристиками климата являются: экстремальный холод, часто сопровождающийся ветром; сравнительно небольшие суточные и годовые амплитуды температуры; продолжительные пасмурные зимы (на Крайнем Севере — с полярной ночью); короткие летние периоды (на Крайнем Севере — с полярным днем). В высоких широтах выпадает небольшое количество осадков, но из-за низких температур они не испаряются, а скапливаются на поверхности рельефа в понижениях или на плоских участках, вызывая их заболачивание и образование вечной мерзлоты. В районах с активным рельефом, где есть хорошие условия для поверхностного стока осадков, ландшафты имеют признаки засушливости. Во внутри-континентальных районах умеренного пояса, в горах и на плоскогорьях осадков также выпадает мало, но сильные ветры способствуют их быстрому испарению, особенно в летние месяцы. Соответствующие этому типу климата ландшафты — высокогорные полупустыни и лесостепи.

Традиционные жилые дома в этом типе климата имеют типологические и конструктивные решения, очень похожие на те, которые используются в других экстремальных типах — жарком сухом и холодном влажном климатах — индейские вигвамы, саамские юрты, палатки бедуинов. Для этого есть две причины, тесно связанные с природно-климатическими условиями. Первая — скудная на дары природа этих мест. Она заставляет людей постоянно перемещаться с места на место, собирая то немногое, что может вырасти на слишком сухой или слишком холодной земле, т.е. вести кочевой образ жизни. Следовательно, населению приходится собирать и разбирать свое жилище, перенося его с места на место. Такое жилище может быть только каркасным. Вторая причина — одинаковые по характеру климатические воздействия на жилища, отсюда и ответная реакция жилищ, направленная на защиту от этих воздействий. К ним относятся ветровое воздействие, на которое архитектура отвечает обычно аэродинамическими формами — полусферами, конусами, цилиндрами, и перегрев/переохлаждение снаружи, на которое архитектура отвечает компактностью плана по принципу «максимум объема при минимуме поверхности».

Примером оптимальной формы для холодного сухого климата являются эскимосские иглу, о которых говорилось выше, и юрта тюркских и монгольских кочевников (рис. 2.21).

Монгольская юрта (по Dahl Т. [26] в авторской интерпретации)

Рис. 2.21. Монгольская юрта (по Dahl Т. [26] в авторской интерпретации)

Юрта имеет оптимальную с точки зрения ветрозащиты и тепло-потерь форму. В плане она представляет собой окружность с очагом в центре. Юрты выполняются из войлочных покрытий по деревянному каркасу. Иногда в качестве покрытий могут использоваться шкуры, грубые ткани, ковры (внутри). Для выхода дыма от очага в верхней части свода юрты оставляли отверстие, которое закрывалось клапаном. Пол, как правило, был земляной, поскольку засушливый климат это позволял. На пол клали войлок, поверх войлока — ковры и (или) шкуры животных.

В разобранном виде средняя юрта весит около 250 кг, и ее легко перевозить в повозке. Богатые монголы могли свои юрты вообще не разбирать — ставили их прямо на повозки.

За счет аэродинамической формы и упругости каркаса, связи в котором выполнялись веревками или ремнями, юрта устойчива к ветровому воздействию, даже если ветер имеет порывистый характер. Она практически не создает ветровой тени, а следовательно, рядом с ней не образуется отложений песка и снега после пыльных бурь и снежных буранов. Компактный план с источником тепла по центру обеспечивает равномерное нагревание внутреннего объема такого жилища, а близкое к полусферическому объемное решение сводит к минимуму возможные теплопотери в окружающую среду или теплопоступления извне.

Юрты и похожие на них жилища других кочевых народов (например, чумы у эвенков) были широко распространены на севере Средней Азии, юге Сибири и в горных районах Тянь-Шаня и Памира.

Жилища на горных склонах также заслуживают внимания, поскольку имеют свои типологические особенности. В любом типе климата жилища на склонах имеют схожие архитектурно-конструктивные и объемно-планировочные решения. Связаны они, правда, не только с климатическими условиями, но и с неблагоприятными геологическими процессами, идущими на поверхности слонов (экзогенными процессами) — оползнями, камнепадами, лавинами, селями.

Со стороны климата на архитектуру жилищ на склонах воздействуют два фактора — горно-долинная циркуляция и поверхностный сток атмосферных осадков. Суть горно-долинной циркуляции заключается в следующем. Днем верхние части склонов обычно нагреваются быстрее и интенсивнее, чем нижние. Поэтому возникает термическая конвекция — воздух поднимается вверх по склонам. Такой ветер называется анабатическим (от греч. ауофоауо — подниматься). Этот ветер приносит сухой и относительно более теплый воздух, который согревает и высушивает горное жилище как изнутри, так и снаружи.

Ночью верхние части склонов остывают быстрее и интенсивнее, чем нижние. Поэтому возникает движение воздуха в противоположном направлении — более холодный и, следовательно, плотный воздух движется (скатывается) вниз по склону. Это катабатический ветер (от греч. хатсфаоц; — спуск, снижение). От этого ветра дома необходимо защищать, как это показано на рис. 2.22. Кроме холодного ветра с верхней части склона могут скатываться камни, стекать дождевые и талые воды, сползать пласты снега. Поэтому самым рациональным планировочным решением является устройство фасадов и размещение входов и светопроемов с ориентацией вниз по склонам. Поскольку эти фасады получаются выше противоположных и защищены от неблагоприятных воздействий, на них можно устраивать лоджии, террасы и т.д.

Размещение жилища на склоне

Рис. 2.22. Размещение жилища на склоне

Фасад, обращенный вверх по склону, подвержен всем перечисленным выше неблагоприятным воздействиям, поэтому его необходимо защищать. Самыми логичными способами защиты являются примыкание фасада к склону за счет специально создаваемой в склоне выемки или заполнение пространства между фасадом и склоном насыпью из крупнообломочного материала — камней, гальки, крупнозернистого песка. Это заполнение должно быть водопроницаемым, а фасад снаружи — иметь хорошую гидро- и теплоизоляцию.

Если склон пологий, то выполнить описанный выше способ защиты бывает сложно, поэтому на пологих склонах дома ставят на высокие фундаменты из природного камня (рис. 2.23), а фасад, обращенный вверх по склону, делают глухим с примыканием к нему нежилых помещений.

Традиционный кавказский жилой дом

Рис. 2.23. Традиционный кавказский жилой дом

Из приведенного выше архитектурно-климатического анализа традиционных типов жилищ в различных типах климата становится ясно, насколько тесно эти жилища по своей архитектуре и конструктивным решениям связаны с природно-климатическими особенностями. В связи с этим перед началом архитектурного проектирования в местности, ранее не знакомой архитектору, он должен тщательно проанализировать сложившиеся на этой территории способы строительства и морфологические и конструктивные особенности жилых построек, которые веками отрабатывались местным населением с целью адаптации к местным условиям. Эта адаптация направлена, во-первых, на защиту от неблагоприятного внешнего воздействия, во-вторых — на максимально эффективное использование климатических и природных ресурсов для поддержания комфортности среды обитания, а по характеру этих адаптивных решений можно сразу определить, какие факторы воздействия наиболее важны для данной местности.

Обобщения, выполненные на основе архитектурно-климатического регионализма, представляют большую ценность как с архитектурно-художественных позиций (особая выразительность за счет иллюстративных черт национальной архитектуры), так и с точки зрения органичности архитектурных объектов. Органичность достигается применением традиционных способов климатозащиты в том случае, если традиционные архитектурные элементы носят не только иллюстративный характер, но и выполняют свои исходные климатозащитные функции. Как правило, это пассивные средства климатозащиты, т.е. не требующие применения специальных инженерных систем и существенно сокращающие материальные и энергетические затраты на поддержание комфортных микроклиматических условий внутренней и внешней среды. Это обстоятельство актуально не только в контексте сохранения культурного наследия, но и в рамках парадигмы устойчивого развития и устойчивой архитектуры, поскольку дает возможность свести к минимуму ущерб, наносимый природе в процессе архитектурно-строительной и градостроительной деятельности, сохраняя благоприятную окружающую природную среду для будущих поколений.

  • [1] Характеристика приводится по международной классификации. С точки зрения жителя средней полосы России этот тип климата воспринимается жарким и сухим, в то время как древние греки считали погоду холодной, если холод испытывался обнаженным телом.
 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >
 

Популярные страницы