Лекция 5 Особенности проектирования жилища в различных природно-климатических условиях. Влияние природно-климатических условий на архитектурно-планировочные решения жилых зданий
Архитектурно-планировочное решения жилых зданий должно обеспечивать не только удобные, но и здоровые условия для жизни человека.
Санитарные требования, пригодные в условия одного климата, могут быть совершенного неприемлемы для др. климатических районов, поэтому при проектировании зданий вообще, а жилых особенно следует тщательно учитывать климатические особенности местности, используя положительные стороны её природных условий и преодолевая отрицательные.
Урал,Северную, Центральную и Восточную Сибирь, Дальний Восток;
В него входят территория Европейской части;
юго-восточный берег Черного моря, Закавказье.
Организация строительства должна учитывать климатические условия, которые подразделяются на четыре климатических района (I, II, III и IV).Климатические районы имеют подрайоны А, Б, В, Г. На территории Российской Федерации (РФ) расположены I, II и III климатические районы, IV климатический район находится в Закавказье, Крыму и Средней Азии (табл. 1). Климатические районы располагаются с севера на юг примерно: I — до 70° северной широты, II — до 60°, III — до 45°, IV- ниже 45°.
Таблица 1. Климатические районы
Среднемесячная температура воздуха в январе, °С
Среднемесячная температура воздухав июле, °С
Источник
1.4. Архитектурно-климатические основы проектирования зданий
Многие категории архитектуры, такие, как объемно-пространственная композиция, планировочное решение, внешний образ и т.д. вплоть до национальных признаков, во многом предопределяются конкретными климатическими условиями и, прежде всего, спецификой светового климата, температурно-влажностных и акустических характеристик окружающей среды места строительства.
Крупнейшие мастера архитектуры (Витрувий, Корбюзье, Жолтовский и др.) придавали большое значение климатическим условиям в формировании таких категорий, как композиция, стиль, образ, пластика и т.п. при проектировании зданий.
Знание взаимосвязи климатических условий с архитектурным проектированием позволяет архитекторам избежать ошибок в эстетическом, функциональном и технико-экономическом отношении, ибо такие компоненты естественной и искусственной среды, как солнечная радиация, цвет, воздушная среда (температура, влажность, скорость и направление движения), осадки и звук нередко играют главную роль в формировании архитектурно-композиционных или конструктивных решений при проектировании зданий и сооружений.
Наиболее рациональные решения достигаются при комплексном учете всех выше перечисленных физических параметров среды (светотехнических, теплотехнических и акустических) уже на ранних этапах проектирования.
Особенно большое влияние физических параметров среды необходимо учитывать в современную эпоху, когда на первое место поставлена задача энергосбережений и всемерной экономии не восполняемых энергетических ресурсов.
Композиционные приемы, плотность застройки, ориентация зданий по сторонам горизонта, размеры и заполнение световых проемов, пластика фасадов, а также тепло — и звукоизоляция ограждающих конструкций — факторы, от которых в значительной степени зависят комфортность и выразительность зданий, а также стоимость их энергетической эксплуатации.
Среди физико-технических факторов окружающей среды специфика светового климата (количество, спектр и контрастность освещения, яркость ясного и облачного неба, продолжительность солнечного воздействия, количество и спектр ультрафиолетовой радиации) оказывает существенную роль на плотность застройки и ее планировочное решение, размеры и пропорции световых проемов, пластику и масштабность фасадов зданий.
Световые параметры климата являются нормативными значениями (коэффициент естественного освещения, инсоляция и солнцезащита), которые необходимо строго учитывать при проектировании зданий. Нормативные значения светового климата для различных регионов страны приведены в СНиП 23-05-95* «Естественное и искусственное освещение».
Актуальнейшей проблемой световой среды в современной архитектуре является выбор оптимальных размеров световых проемов и видов солнцезащитных устройств. В последние годы вновь распространилась тенденция к увеличению большими площадями остекления фасадов и солнцезащитной пластикой (балконы, лоджии, веранды, галереи и т.п.), не связанная с функциональным назначением здания и условиями светового климата. Однако такой подход к проектированию зданий и сооружений не способствует формированию архитектурного образа и приводит к значительному дискомфорту и огромным тепловым потерям.
На этих примерах видно, насколько важно при разработке проектов зданий и сооружений правильно учитывать архитектурно-светотехнические факторы.
Наряду со световым климатом при проектировании зданий важно учитывать влияние теплового климата, как совокупность природных характеристик радиационного, температурно-влажностного состояния окружающей среды. Тепловая солнечная радиация, температура наружного и внутреннего воздуха, влажность, скорость и направление движения воздуха имеют нормативные значения и их необходимо учитывать при проектировании тепловой защиты зданий, выборе материала и конструктивного решения ограждающих конструкций.
Нормативные требования, заложенные в климатическом районировании, не позволяют учесть продолжительность тех или иных погодных условий в течение года и определить необходимые климозащитные средства. В связи с этим институтом ЦНИИЭП жилища разработана классификация погодных условий и даны подробные их характеристики. В классификации приведены климатические характеристики семи типов погоды и рекомендуемые режимы эксплуатации зданий (табл. 1.4).
При классификации типов погоды основное внимание уделено сочетанию климатических факторов. Для жаркой, теплой и комфортной типов погоды к этим сочетаниям относятся температура воздуха и относительная влажность, а для погоды прохладной, холодной и суровой — сочетание температуры с ветром.
Согласно классификации, для жаркого типа погоды (тип 1) температуры наружного воздуха находятся в пределах от 30 до 35 о С при влажности 60-25% (Черноморское побережье Кавказа). При этих климатических условиях здания должны защищать человека от сильного перегрева, гиперинсоляции и духоты. Для обеспечения комфортных условий проживания необходимо организовать изолированный режим эксплуатации здания и полное кондиционирование воздушной среды (охлаждение и искусственное уменьшение влагосодержания воздуха). Рекомендуются компактные объемно-планировочные решения, открытые помещения для вечернего и ночного отдыха, использование охлаждающего действия грунта. Для снижения духоты и перегрева помещений следует предусмотреть плотное закрытые и затенение окон, проводить активную аэрацию и обеспечить защиту помещений от солнца.
При жаркой сухой погоде (тип 2), характеризующейся типичной температурой 33-36 о С и влажностью менее 24% (Средняя Азия), жилые помещения должны защищать человека от сильного перегрева, гиперинсоляции, а нередко и от пыли. Одно из простейших и эффективных средств борьбы с перегревом зданий — правильная ориентация их по странам света и по отношению к направлению господствующих ветров. Необходимо помнить, что восточные и западные стены под воздействием солнечной радиации получают в 3-4 раза больше тепла, чем южные, так как последние облучаются только высоко стоящим солнцем, лучи которого полого скользят по плоскости стен. Поэтому лучшей считается ориентация зданий с двухсторонним остеклением длинной осью в направлении восток-запад. Для обеспечения более интенсивного проветривания территории и лучшего охлаждения зданий последние следует располагать длинной осью параллельно направлению господствующих ветров или под углом не более 45 . Рекомендуется закрытый режим эксплуатации помещений с компактным объемно — планировочным решением, обеспечивающим минимальные теплопоступления извне. При проектировании необходимо предусмотреть: увеличение кубатуры внутренних пространств; открытые помещения для вечернего и ночного отдыха; защищенные от солнца световые проемы; искусственное охлаждение и вентиляторы-фены; использование охлаждающего действия грунта. Следует использовать активное затенение помещений, защиту от горячих пыльных ветров пустынь, улавливание ночных ветров с гор и устройство фонтанов. Значительно улучшают микроклимат высаживаемые на территории зеленые насаждения, листва которых поглощает (нейтрализует) большую часть солнечной радиации и образует защитный экран. Вместе с тем насаждения не должны быть слишком густыми и частыми, так как в противном случае они будут мешать циркуляции воздуха около зданий. Для охлаждения территории целесообразно устраивать бассейны, пруды, фонтаны и частые поливки. Водоемы, расположенные непосредственно около зданий, способствуют охлаждению воздуха в помещениях. Пешеходные дорожки рекомендуется затенять зелеными насаждениями.
Для теплого типа погоды (тип 3) характерны температуры 24-32 о С при влажности воздуха от 25 до 75%. Жилые здания при такой погоде должно защищать человека от незначительного перегрева. Режим эксплуатации зданий — полуоткрытый с двухсторонней планировкой квартир при активном проветривании помещений. При проектировании зданий необходимо предусматривать открытые приквартирные пространства, дворики, трансформирующие пространства и ограждения в течение суток, открытые окна при наличии солнцезащитных устройств, вентиляторы-фены. В степных районах при влажности 25-50% необходимо предусматривать типичные средства защиты в виде затенения окон и ночное проветривание для аккумуляции ночной прохлады. Таблица 1.4
Классификация типов погоды и режимы эксплуатации жилища
Источник