Природно-климатические факторы формирования архитектурной среды на Урале С.А. Дектерев

Природно-климатические факторы формирования архитектурной среды на Урале

Влияние местных природно-климатических условий на формирование жилой застройки

жилой застройки

Природно-климатические условия Урала

Современное индивидуальное жилище северных стран устойчиво сохраняет по сей день традиции формообразования. Например, компактная геометрическая форма скандинавского дома обусловлена необходимостью его защиты от внешних воздействий - долгой холодной зимы, близости моря и пронизывающих северных ветров. Внешне архитектура такого дома скромна, в ней нет демонстративной роскоши. Но современный дом скандинавы строят всегда из высококачественных материалов (часто калиброванного бревна), оборудуют самыми совершенными инженерными системами и электронной начинкой, позволяющей держать все под контролем.

В России поселки застраиваются индивидуальными жилыми домами, создаваемыми по проектам, в которых далеко не всегда внимательно учитываются требования местных природно- климатических условий, что не позволяет извлекать все преимущества индивидуального дома и жизни на природе. Архитекторы часто предлагают заказчикам проекты, подражая зарубежным образцам, созданным, как правило, не для холодного, а для умеренного, а порой и теплого климата. Это приводит к росту строительных и эксплуатационных расходов на возведение дома и его содержание. Наиболее близким аналогом из зарубежных стран по климатическим условиям для Урала являются скандинавские страны и северные районы Канады, и поэтому архитектурно-строительный опыт этих стран должен представлять для уральских архитекторов основной интерес.

Уральский регион характеризуется разнообразием природно-климатических условий, в решающей степени связанным с характером рельефа меридионально направленного Уральского горного хребта, препятствующего движению преобладающих западных воздушных потоков, и большой протяженностью территории с севера на юг (свыше 1200 км). С первой причиной связаны климатические различия западных и восточных склонов Уральских гор и равнин Приура- лья (континентальность климата, продолжительность солнечного сияния, величина осадков).

Деформация горным хребтом воздушных потоков приводит к возникновению климатических особенностей рассматриваемой территории по отношению к прилегающим к ней равнинам, выделяя ее в самостоятельный климатический район. Это проявляется в степени конти- нентальности климата: в западной части Русской равнины климат умеренно-континентальный, а в восточной части Западно-Сибирской равнины - почти всюду континентальный. Уральские горы, таким образом, являются естественной климатической границей двух великих равнин. Вторая причина обусловила различие территории в радиационных и циркуляционных условиях, предопределивших четкое деление на ландшафтно-географические зоны - таежную, лесостепную и степную (Дектерев С.А., 1989).

Горная полоса Урала в границах экономического района делится в природном отношении на три части - Северный, Средний и Южный Урал, отличающиеся друг от друга по рельефу, климату и растительности.

Северный Урал характеризуется сильно расчлененным рельефом со средней высотой вершин горного хребта 700-750 м и отдельными вершинами, превышающими 1000-1500 м. Территория Северного Урала изрезана глубокими горными долинами и покрыта горнотаежными хвойными лесами. Средний Урал является низкогорным участком Урала. Хребты и увалы здесь не выше 600-800 м. Их покрывают южнотаежные хвойные леса. На Южном Урале полоса гор особенно широка, а вершины и гребни поднимаются более чем на 1500 м. Подножье гор покрыто широколиственными липовыми и дубовыми лесами, а их вершины - горными хвойными лесами, местами перемежаемыми участками лесостепи.

Анализ климата Урала позволяет выделить факторы, играющие ведущую роль в формировании жилища и застройки поселений (рис. 3.1).

Типы народных жилищно-хозяйственных комплексов Урала

Рис. 3.1. Типы народных жилищно-хозяйственных комплексов Урала.

Сост. С. А. Дектерев

Холодный период на Урале с точки зрения типологии жилища является определяющим и предъявляет высокие требования к его теплозащите. Он характеризуется большой длительностью (на севере более 7 месяцев, на юге полгода), суровостью вследствие низких температур (в Ивделе до -53 °С, в Орске до -43 °С) и активной ветровой деятельностью. Степень суровости климата принято выражать отношением холодных погод при скорости ветра, равной или превышающей 5-6 м/с (особо агрессивные погоды), к общей длительности периода (Давидсон Б.М., 1986). На юге Урала степень суровости имеет максимальное значение 0,24-0,36, на севере - несколько меньше 0,24-0,29, а в центральных районах - в 1,6 раза меньше, чем на юге. Сильные ветры, с которыми связана высокая степень суровости холодного периода в южных районах (в Оренбурге штили в январе составляют лишь 9 %), вызывают необходимость ветрозащиты жилищ и герметизации наружных ограждений. Зимой сильные ветры служат причиной частых метелей, особенно в долинах горного Урала и степного Приуралья (до 60-84 дней в году), приводящих к образованию сугробов на улицах и снегозаносам входов жилищ. Большие ресурсы солнечной радиации второй половины зимы в среднем и южном Приуралье позволяют использовать их для обогрева жилищ. Продолжительность солнечного сияния в центральных и южных районах Приуралья составляет 1840-2360 часов в год, что значительно больше, чем в Москве (1580) и даже Кисловодске (2083).

Теплый период в южном и частью среднем Приуралье характеризуется дискомфортным сочетанием интенсивной солнечной радиации и высоких наружных летних температур (до 40 °С). В других районах невысокие температуры сочетаются с высокой влажностью воздуха, достигающей в июле-августе 72-78 %. Это требует соответствующих мер, в одном случае - борьбы с перегревом, в другом - с сыростью помещений. В центральных районах Урала под действием ветра выпадает до 1000 литров осадков на 1 м2, вызывая разрушение стен (Круглова А.И., 1970). Летом в степном Приуралье сильные ветры обычно несут пыль, а иногда вызывают пыльные бури. Это требует защитных мелиоративных средств (озеленение и искусственное обводнение территории жилой застройки), тщательного уплотнения притворов окон и дверей.

Таким образом, рассмотренные природно-климатические особенности Урала обусловливают типологические различия формирования жилища и приемов застройки жилой территории поселений. Однако в массовом строительстве прошлых лет эти особенности не учитывались, практически на всей территории региона применялись типовые проекты одних серий, в градостроительных нормах региональные различия также не находят учета.

Особенности формирования застройки уральских поселений

Особенности исторического и социально-экономического развития Урала, его климата и основных занятий населения предопределили появление в архитектуре народного жилища, а в приемах жилой застройки - региональных особенностей (рис. 3.2). Определение этих особенностей, связанных с действием объективного и постоянно действующего фактора - природно- климатических условий, есть важная задача предпроектного анализа средовых факторов.

Региональные особенности тонировки уральских поселении

Рис. 3.2. Региональные особенности тонировки уральских поселении.

Сост. С.А. Дектерев

Микроклимат жилища, его тепловой режим в значительной мере зависят от умелого выбора места поселения и его использования в застройке. Анализ народного зодчества Урала свидетельствует о том, что в прошлом поселенцы устраивали свое жилье на основе выверенных временем традиций, собственного строительного опыта, жизненной наблюдательности, умения оценить достоинства и недостатки природного окружения. Знания традиций, природная интуиция позволяли народным зодчим предугадывать характер взаимодействия элементов ландшафта с микроклиматом территории и особыми природными явлениями: снегозаносами, наводнениями, заморозками, туманами и т.д. Им было известно влияние на микроклимат участка рельефа, древесной растительности и водоемов. Особой заботой селянина была ориентация склона участка и жилого дома по солнцу, защищенность его от холодных ветров.

Как показывают натурные исследования в северном, среднем Приуралье и горном Урале при выборе мест поселений предпочтение отдавалось южным склонам значительной крутизны (15-20 градусов и более), получающим максимальное количество солнечного тепла, быстро просыхающим после дождя, защищенным от холодных ветров и метелей горами, грядой холмов, высокими берегами рек (рис. 3.3). В южном Приуралье до сих пор сохраняется требование по защите территории от господствующих зимних ветров, от перегрева (что достигается использованием под жилую застройку северных и восточных склонов небольшой крутизны), незатопляемости территории во время бурного снеготаяния и половодья.

Террасно-блокированные дома. Арх. А.В. Калабин

Рис. 3.3. Террасно-блокированные дома. Арх. А.В. Калабин

Местные природно-климатические особенности региона обусловили различие приемов формирования жилой застройки поселений, обеспечивающих повышение экологического комфорта жилой среды. Различие приемов застройки, прежде всего, находит выражение в степени ее компактности, которая обусловливается размерами усадеб, шириной улиц и линейной плотностью их застройки, площадью общественного центра, парка и т.д.

Учет радиационно-ветрового режима при выборе участка под жилую застройку при трассировке и ориентации улиц позволял жителям успешно решать целый комплекс проблем: сокращать теплопотери жилища и площадь затенения территории постройками, увеличивать естественную освещенность и возможность пребывания человека на своем участке, сокращать сроки созревания овощей и посевов. Народный зодчий понимал, что в холодном климате и при относительно небольших ресурсах инсоляции в северных районах использование под застройку южных склонов дает дополнительную тепловую энергию за счет увеличения угла падения солнечных лучей к поверхности склона. Это обеспечивало улучшение теплового режима жилища и территории. По данным А.Ф. Захаровой (1959), на широте Ивделя южный склон крутизной 20 градусов получает в марте радиационного тепла среднесуточно в 1,65, а в январе в 3,08 раза больше, чем горизонтальная поверхность.

В основе свободного приема застройки старых уральских сел, господствовавшего вплоть до начала нынешнего столетия, лежал принцип обеспечения оптимальных условий ориентации для всех жилищ поселения. Переход в начале XX века на регулярную планировку, согласно регламентаций губернских земств, поставил народных зодчих перед необходимостью поиска приемов застройки улиц и их ориентации, обеспечивающих максимальное снижение негативных последствий этого.

Поселения северных районов Урала характеризуются компактной структурой плана, раскрытой на южную сторону, с кратчайшими пешеходными связями между основными частями (жилище, магазин, церковь, завод, пастбища и т.д.). Ориентация улиц - широтная, с односторонней застройкой и меридиональная - с двусторонней; улицы узкие (15-20 м), застроенные плотно. Озеленение обычно отсутствует. Защита жилой застройки от холодных ветров осуществляется с использованием элементов природного ландшафта.

В центральных районах поселения также относительно компактны, раскрыты на юг и окружающий ландшафт, с относительно короткими связями между основными структурными элементами. Меридиональная ориентация улиц, с двусторонней застройкой и широтная, часто с обращением окон северной стороны на юг (в огород); улицы широкие (25-30 м), застроены плотно. Озеленение застройки значительное (палисадники перед домом, междуусадебные насаждения и пр.). Естественные свойства местности и планировочные средства защищают застройки от холодных ветров.

В южных районах структура поселений такая же, как и в северных и центральных, - относительно компактная, раскрытая на юг и в сторону благоприятных летних ветров. Улицы широкие (30-60 м), застроены плотно и ориентированы преимущественно меридионально. Озеленение застройки интенсивное (палисадники, дворовые сады, междуусадебные насаждения, парки), являющееся здесь важным мелиоративным средством создания комфортной жилой среды. Застройки защищены от неблагоприятных ветров планировочными средствами, от перегрева и пыли - озеленением и обводнением территории (пруды, испарительные бассейны).

Трассировка и застройка улиц производились с учетом стока поверхностных вод (односторонние улицы застраивались террасно по склону, а двусторонние - перпендикулярно ему) и исключения снегозаносов посредством их ориентации в направлении преобладающих ветров с метелями. В Удмуртии имеются примеры, когда для улучшения санитарных и бытовых условий улицы поселений подразделялись по назначению на жилые и хозяйственные - для подвоза кормов, дров, прогона скота.

Анализ застройки уральских поселений показал, что в основе умелого выбора мест поселений лежали не только утилитарно-практические, но и эстетические требования человека.

Принцип использования под застройку неудобных для земледелия участков с холмами, оврагами, камнями-валунами, ручьями в сочетании с гармонической увязкой приемов застройки и, как увидим ниже, решения жилищ с местным климатом и природным ландшафтом, а также применения в постройках материалов, взятых из природного окружения, использования единого архитектурно-строительного модуля, равного толщине бревна, во многом придавало селению облик архитектурно-природного ансамбля.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >