ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМА ЭКСПЛУАТАЦИИ ЗДАНИЙ ПО МЕТОДУ ПОГОДНЫХ КОМПЛЕКСОВ

Комплексную оценку сторон горизонта по условиям благоприятности для ориентации фасадов необходимо дополнить общими архитектурно-планировочными, типологическими и инженерно-техническими рекомендациями, исходя из преобладающих в течение года типов погоды конкретной местности, — методом «погодных комплексов» (см. параграф 2.1). Этот метод позволяет учесть продолжительность тех или иных погодных условий в течение года и, поскольку каждый тип погоды специально разработан применительно к задачам архитектурной климатологии, позволяет архитектору выйти на конкретные рекомендации по проектированию.

Погоду зимой определяют температура и ветер. При температуре ниже нуля ветер особенно вреден, так как сдувает прилегающий к телу нагретый слой воздуха и усиливает охлаждение организма; так же сильно охлаждаются здания.

Летом, при температуре более 24—26°С и повышенной и высокой (более 60 и 70% соответственно) влажности затрудняется процесс испарения влаги с кожи человека, ему «жарко»; чем суше воздух, тем испарение сильнее и легче переносится сильная жара. Поэтому летом погоду во многом определяет температура и влажность.

Учитывая сказанное, ЦНИИЭП жилища разработал классификацию, разделив погоды на семь типов: жаркая (с нормальной или повышенной влажностью воздуха), сухая жаркая, теплая, комфортная, прохладная, холодная и суровая (см. параграф 2.1). Здания эксплуатируются при разных погодах в разных режимах изоляции помещений от внешней среды. Выделено четыре режима эксплуа-

тации помещений зданий: изолированный, закрытый, полуоткрытый и открытый (см. рис. 2.1). Классификация типов погоды приведена в табл. 2.2, а эксплуатационные режимы зданий с соответствующими типологическими и конструктивными рекомендациями — в табл. 2.3. Пользуясь этими таблицей и рисунком можно записать «формулу погоды» для территории разработки проекта. Характер погоды также можно определить по рис. 3.12.

и

Он

н

Он

0->

О

?

Относительная влажность воздуха, %

Скорость ветра, м/с

  • 0-1,9
  • 2-4,9
  • 5-9,9
  • 10 и более
  • -4,0
  • -11,9
  • -12,0
  • -19,9
  • -20,0
  • -27,9
  • -28,0
  • -35,9
  • -36,0
  • -47,9
  • -48,0
  • -59,9
  • 7 -
  • -60,0
  • -71,9

Рис. 3.12. Классификация типов погоды:

7 — жаркая; 2 — сухая жаркая; 3 — теплая; 4 — комфортная; 5 — прохладная;

б — холодная; 7 — суровая

В качестве примера составим «формулу погоды» для Москвы. Характер погоды определяется отдельно для ночных и дневных часов. Для этого, пользуясь табл. 3.1 и полученными из нее значениями дневной и ночной температуры и влажности и скорости ветра (см. табл. 3.3) по рис. 3.12, необходимо определить типы погоды для каждого месяца года. Скорость ветра ночью принимается по среднемесячному значению, скорость ветра днем — по среднемесячному значению с повышающим коэффициентом 1,5.

Путем подсчета количества типов погоды получается «формула погоды» для выбранного города. Типы погоды в этой формуле располагаются от самой холодной до самой теплой/жаркой.

Для учета радиационно-теплового фактора, влияющего на температуру стен зданий и, соответственно, температуру их внутренней среды, составляют дополнительную формулу погоды для инсолиру-емых фасадов (имеются в виду все фасады, обращенные в южную половину горизонта). Для этого к дневной температуре воздуха добавляют температурную поправку, зависящую от количества солнечной радиации, поглощаемой стенами. Размер этой поправки определяется по рис. 1.15. Значение температурной поправки для Москвы с учетом значения суммарной солнечной радиации на вертикальные поверхности в секторе ЮВ-Ю-ЮЗ — около 150 кВт • ч/м2 и, принимая средне-светлую окраску фасада с коэффициентом поглощения 0,5—0,6, составит +3°С.

Полученные результаты заносят в таблицу-бланк и записывают в отдельные строки (рис. 3.13).

Годовая продолжительность типов погоды

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

День

X*

X

X

п

к

к

к

к

к

п

X

X

Ночь

X

X

X

X

п

п

к

п

п

X

X

X

Инсолируемые фасады

День

X

X

п

к

к

т

т

к

к

п

п

X

Формула погоды:

12Х + 6П + 6К (фасад неинсолируемый)

ЗХ + ЗП + 4К + 2Т (фасад инсолируемый)

Рис. 3.13. Оценка годовой повторяемости типов погоды:

типы погод обозначаются по первой букве: X — холодная; П — прохладная;

К — комфортная; Т — теплая

Пользуясь полученными результатами и табл. 2.3, можно определить режим эксплуатации жилых зданий, их типологию и архитектурно-планировочные и инженерно-технические средства регулирования микроклимата в зданиях. Для этого рассматриваются крайние — самые холодные и самые теплые типы погод, причем учету подлежат типы погод, имеющие в формуле погоды множитель не менее 2. Если какой-то из крайних типов погод имеет множитель 1, то этот тип, как правило, не учитывается или учитывается при архитектурном проектировании жилых зданий первой категории комфортности.

Для наглядности выполняется рисунок полученного режима эксплуатации как результирующая сумма рисунков, отражающих эти режимы при самых теплых и холодных полученных типах погод (по рис. 2.1). Ниже приведен такой рисунок, полученный для крайних в годовом ходе московских типов погод — холодной и теплой (рис. 3.14).

Пример определения режима эксплуатации здания

Рис. 3.14. Пример определения режима эксплуатации здания

По результатам выполненного графоаналитического анализа можно сделать выводы, касающиеся режима эксплуатации здания в различные сезоны года. Преобладающие типы погоды предопределяют режим эксплуатации помещений, типологические требования к зданиям и к организации жилой среды в городе. На основе оценки погоды составляют архитектурно-планировочные и инженерно-технические требования к проектам благоустройства территории жилой застройки, дают рекомендации по его конструктивным и инженерным решениям зданий.

С мая по сентябрь днем в московском регионе преобладает комфортный тип погоды, ночью комфортно только в июле, в остальные месяцы указанного периода по ночам стоит прохладная погода. Комфортной погоде соответствует открытый режим эксплуатации зданий. Это означает, что в летние месяцы, в конце весны и начале осени территория города пригодна для любых рекреационных целей без дополнительных архитектурно-планировочных мероприятий по климатозащите.

Единственным неблагоприятным фактором летом может быть только довольно сильный и часто повторяющийся северо-западный ветер, его воздействие было учтено при выборе оптимальной ориентации здания по сторонам горизонта. Поэтому архитектору остается только защитить от него наиболее «уязвимые» к ветровому воздействию элементы благоустройства — площадки отдыха, детскую площадку и участки пешеходных дорожек, проходящие близко к углам наветренных (при северо-западном направлении ветра) фасадов зданий или в разрывах между зданиями, ориентированными фронтом на северо-запад.

С ноября по март в московском регионе преобладает холодная погода. Этот тип погоды предусматривает закрытый режим эксплуатации. Объемно-планировочные решения зданий должны предусматривать минимальные потери тепла, для этого наветренные зимой фасады должны иметь хорошую аэродинамику. Для уменьшения теплопотерь требуются высокие теплозащитные качества ограждении, двойное остекление, предусматривается система центрального отопления. Входы в здания и жилые помещения организуются через двойные тамбуры и отапливаемые лестницы. Ориентация жилых помещении предпочтительна на южную половину горизонта. Воздухообмен обеспечивается системами общеобменной канальной вытяжной вентиляции, окна закрыты, уплотнены, для притока воздуха предусматриваются форточки или регулируемые приточные клапаны в ограждающих конструкциях. В квартирах рекомендуется предусматривать встроенные шкафы для хранения зимней верхней одежды.

С учетом радиационно-теплового режима установлено, что летом для фасадов зданий, обращенных в южную половину горизонта, режим эксплуатации помещений будет определяться, как для теплой погоды. При теплой погоде может наблюдаться перегрев внутренней среды зданий, поэтому выбирается полуоткрытый режим эксплуатации, предусматривающий частичную изоляцию и защиту от внешних климатических воздействий. Для этого режима эксплуатации рекомендуются защита от избыточной инсоляции фасадов и светопроемов, обращенных в южную половину горизонта трансформируемыми солнцезащитными устройствами, сквозное (угловое, вертикальное) проветривание квартир, лоджии и балконы с трансформируемыми ограждениями, установка механических вентиляторов-фенов или кондиционеров. Предпочтительна двусторонняя планировка квартир. Для проветривания и удаления избытков тепла при односторонней планировке квартир используются ночные прохладные ветры.

Нижние этажи (первый, второй) зданий рекомендуется делать нежилыми, поскольку они наиболее подвержены дискомфорту, а применение к ним перечисленных выше архитектурных климатозащитных приемов (например, устройство балконов и лоджий, полуоткрытый режим эксплуатации помещений, ночное или сквозное проветривание) невозможно. Нижние этажи следует отводить под объекты культурно-бытового обслуживания (магазины, отделения банков, службу быта, офисы). При этом в них устраиваются искусственная вентиляция и кондиционирование воздуха. Приток воздуха желательно предусматривать не через форточки на уровне нижних этажей, где он в максимальной степени нагрет и загрязнен выбросами автотранспорта и других источников загрязняющих веществ, а с кровли зданий по приточным вентиляционным каналам.

Колористическое решение зданий также должно отвечать крайним типам погоды. Южные фасады желательно окрашивать в светлые тона или применять облицовочные материалы светлых оттенков. Оптимальным является применение вентилируемых фасадов. При расчлененном плане выступающие элементы фасадов можно делать светлыми или белыми, заглубленные — цветными, средне-светлыми. Северные фасады в зависимости от ситуации могут быть светлыми, если необходимо улучшить условия освещенности территории к северу от здания, или цветными, насыщенных тонов, чтобы увеличить количество поглощаемой ими солнечной радиации и таким образом «уравнять» радиационно-тепловой режим северных и южных фасадов.

Необходимо еще раз подчеркнуть, что особенно сильно от перегрева могут страдать квартиры односторонней ориентации, выходящие на юго-восточный и юго-западный фасады. В связи с этим архитектурным проектом рекомендуется заранее предусматривать места для установки внешних блоков кондиционеров. Эти места могут предусматриваться за счет части площади лоджий и балконов или в виде специальных консолей на фасаде, имеющих декоративные экраны-ограждения. Кондиционеры, установленные на такие единообразные для всего фасада консоли, не буду портить его архитектурный облик, в отличие от внешних блоков кондиционеров, устанавливаемых жильцами на фасадах самостоятельно в хаотическом порядке, имеющих разный размер и окраску блоков.

Придомовая территория также будет нуждаться в климатозащите. Зимой это, в первую очередь, защита от ветра, летом — от избыточной инсоляции и перегрева. Конкретные мероприятия разрабатываются исходя из функций отдельных элементов благоустройства (см. подпараграф 2.4). Например, для размещения площадок отдыха и детских площадок отводятся участки на придомовой территории, защищенные от ветра и освещенные солнцем зимой. Летом необходимо обеспечить достаточные условия аэрации и их притенение. Для этого используются малые архитектурные формы и, в первую очередь, соответствующие приемы озеленения.

При выборе мест размещения объектов благоустройства рекомендуется использовать таблицу, где для зимы и лета определяются микроклиматические требования к различным площадкам и участкам территории жилой застройки (табл. 3.7).

Таблица 3.7

Пример определения микроклиматических требований к элементам благоустройства территории в Москве

Элемент

благоустройства

Зима

Лето

Инсо

ляция

Ветро

защита

Аэрация

Солнце-

защита

Ветро

защита

Аэрация

Площадки:

спорт

+

0

+

0

+

детская

+

+

+

+

хозяйственная

+

+

0

+

Пешеходные

дорожки

0

+

+

+

0

0

Автостоянки и проезды

0

+

+

0

+

Примечание: «+» — требуется; «О» — безразлично; «-» — не рекомендуется.

По результатам архитектурно-климатического анализа составляют пояснительную записку, включающую текстовые и графические материалы.

В пояснительной записке в табличном и графическом виде приводят использованные исходные климатические данные с указанием их источников. За этим следует графоаналитический анализ этих данных, сопровождающийся поясняющим текстом по оценке температурного, температурно-влажностного и температурно-ветрового режима местности, а также все другие климатические показатели, исследованные в ходе выполнения архитектурно-климатического анализа (по примеру параграфов 3.1, 3.2 настоящего учебного пособия).

В заключение даются архитектурно-типологические рекомендации. Приводятся схематические чертежи жилого микрорайона и участка размещения проектируемого здания (масштаб 1:2000), на котором показываются ближайшие элементы улично-дорожной сети, существующая («опорная») застройка и элементы системы благоустройства микрорайона. После этого разрабатывается план участка строительства (масштаб 1:500), на котором показывается проектируемое здание с учетом предпочтительной ориентации квартир по условиям радиационно-теплового и ветрового режимов, дается схема планировки придомовой территории с размещением объектов благоустройства.

Отдельно рекомендуется разработать планировку помещений типового этажа с учетом требований инсоляции, естественной освещенности, сквозного, углового или одностороннего проветривания. Указываются лучшие и худшие стороны для обращения жилых комнат, а также лоджий и балконов.

Также отдельно выполняется эскиз фасада здания, на который выходит большая часть жилых помещений. На этом чертеже показывают виды и места установки солнцезащитных устройств, кондиционеров (при необходимости), размер и конструкцию светопро-емов, остекление и солнцезащиту балконов и лоджий, входные группы разной степени защищенности, теплые или затененные переходы между домами разного назначения и т.п. Может также указываться спецификация колористического решения фасада.

Таким образом, суммируя все выводы, которые позволяет сделать архитектурно-климатический анализ, архитектор формирует в своем сознании некий «собирательный образ» здания, отвечающего природно-климатическим условиям территории строительства. Выявленные виды отрицательного воздействия суммируются им в комплекс климатозащитных архитектурных решений, благоприятные факторы — в архитектурные, конструктивные, объемно-планировочные решения, позволяющие наиболее эффективно использовать естественные климатические ресурсы для повышения комфортности внутренней и наружной среды проектируемого здания. Спроектированное таким образом здание будет органически вписываться в окружающую среду, в максимальной степени удовлетворять требованиям жителей к микроклимату внутренней среды, требовать минимальных затрат на нужды эксплуатации и в целом отвечать концепции устойчивой архитектуры.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >