- •Лекція 1 Природньо-кліматичні фактори навколишнього середовища
- •1.1. Історичні аспекти
- •1.2. Загальні поняття про клімат і кліматоутворюваючі фактори
- •1.3. Сонячна радіація
- •1.4. Температура повітря
- •1.5. Вологість повітря і опади
- •1.6. Атмосферний тиск
- •1.7. Вітровий режим
- •1.8. Хмарність
- •Лекція 2 Сполучення кліматичних факторів
- •2.1. Температура і вітер
- •2.2. Вітер з дощем
- •100 ÷ 200 Мм/хв – нормальна зона (відкриті дреніровані стики);
- •Природно - кліматичне районування території
- •3.1. Загальні і комплексні показники для призначення зон та кліматичного районування
- •Дорожньо-кліматичне районування
- •3.3. Кліматичне районування для будівництва
- •3.4. Районування території за вітровим режимом
- •3.5.Районування територій за рекреаційними цілями
- •4.1. Типи погоди
- •4.2. Режими експлуатації житла
- •4.3. Типологія житла
- •Інсоляція житлової забудови
- •5.1. Загальна інформація про інсоляцію
- •5.2. Координати Сонця
- •5.3. Нормування інсоляції
- •5.4. Інсоляційні розрахунки
- •Лекція 6 Аерація території міста
- •6.1. Загальна характеристика вітрових умов України
- •6.2. Вибір розрахункових швидкостей для оцінки вітрового режиму території
- •6.3. Вплив рельєфу на вітровий режим
- •6.4. Гігієнічні характеристики комфортності середовища
- •6.5. Методи оцінки забудови за аеродинамічними показниками
- •7.1. Особливості клімату великих міст
- •7.2. Ландшафтне зонування і кліматичне районування території великих міст
- •7.3. Будівельно-кліматичний паспорт міста
- •7.4. Ефективність архітектурних засобів
- •Геліобудинки
- •8.2. Вітроенергоактивні будинки (веаб) – принципи підходу
- •8.2. Гідротермальні енергоактивні будівлі (ГідроЕаб)
- •8.3. Геоенергоактівниє будівлі (ГеоЕаб)
- •8.4. Біоенергоактівні будівлі (БіоЕаб)
Міністерство освіти і науки України
Донбаська національна академія будівництва і архітектури
Кафедра архітектури промислових і цивільних будівель
ТИМОФЄЄВ М.В.
КОНСПЕКТИ ЛЕКЦІЙ
З АРХІТЕКТУРНОЇ КЛІМАТОЛОГІЇ
(для студентів архітектурної спеціальності 7.120101)
Затверждено на засіданні кафедри
“Архітектура промислових і цивільних будівель”
Протокол № 4 від 05.02.2009
Макіївка ДонНАБА 2009
УДК 69.022 / 026
Тимофєєв М.В. Будівельна кліматологія. Конспекти лекцій для студентів архітектурної спеціальності.– Макіївка, ДонНАБА, 2009. – 38 стор.
Наведено основні уявлення про кліматичні параметри, що використовуються в проектуванні, типи погоди і режими експлуатації будівель, оцінку інсоляції та вітрового режиму забудови, виконанню кліматичного паспорту міста, наведено список рекомендованої літератури. Призначено для студентів архітектурної спеціальності (7.120101)
Даны основные представления о климатических параметрах, используеміх в проектировании, типах погоды и режимах эксплуатации зданий, оценке инсоляции и ветрового режима застройки, выполнению климатического паспорта города, приведен список рекомендуемой литературы. Предназначено для студентов архитектурной специальности (7.120101)
Укладач: доц. М.В. Тимофєєв
Відповідальний за випуск: доц.М.Г. Прищенко
Рецензент: доц. А.М. Носаль
ЗМІСТ
Вступ…………………………………………………………………………………….3
-
Природно - кліматичні фактори навколишнього середовища…………………….3
-
Сполучення кліматичних факторів...................................................................……..12
-
Природно-кліматичне районування території……………………………………..15
-
Вплив погодних умов на експлуатацію будівель…………………………………..19
-
Інсоляція житлової забудови………………………………………………………..25
-
Аерація території міста………………………………………………………………31
-
Кліматологія міста……………………………………………………………………35
-
Енергоактивні будинки з використанням сонячної, вітрової, гео-,
гідротермальної енергії, біогазу……………………………………………………..
Вступ
Будівельна кліматологія є складовою частиною дисципліни “Будівельна фізика” і забезпечує дисципліни “Будівельна теплофізика”, “Типологія житла”, “Містобудівництво”. Конспект лекцій написано для узагальнення всієї інформації, що розкидана по окремих виданнях, що мають спеціалізований характер. Приведений список літератури необхідний для доповнення і поглиблення знань студентів. В конспекті дані основні поняття і інформація про методи оцінки і урахування кліматичний факторів при проектуванні.
Лекції 1-5, 7 підготовлені М.В.Тимофєєвим; лекція 6 є переведеним на українську мову і скороченим ы доповненим варіантом лекцій 10, 11, написаних В.О.Єгорченковим (Конспект лекций по дисциплине “Архитектурная светофизика”- Макеевка, 2000), що в даному виданні наводиться за згодою автора.
Лекція 1 Природньо-кліматичні фактори навколишнього середовища
1.1. Історичні аспекти
Кліматологія - це наука про клімат, його типи, умови розповсюдження по земній поверхні та зміни за часом. Клімат є однією з географічних характеристик місцевості, знання і розуміння котрої необхідно для правильного рішення питань господарської діяльності людини та пристосування його житлово-побутових умов до навколишнього середовища.
Предметом вивчення кліматології є погодні умови, сукупність виявлення яких в приземному шарі атмосфери утворює клімат даної місцевості.
Ще Аристотелем (384-322 рр до н.е.) було висловлено, що найбільш гігієнічні міста ті, які розташовані на східних схилах і обдуваються вітрами зі сходу. Наступним за значенням він вважав захист від північних вітрів, оскільки це пом’якшує зиму.
Римський архітектор і інженер Вітрувій у другій половині 1 в. до н.е. в “Десяти книжках про архітектуру” вперше систематизував і визначив основні принципи обліку кліматичних умов в будівництві і містобудуванні. Маючи на увазі природньо-кліматичні умови, Вітрувій писав, що ніяка будівля не буде здоровою поза цих умов.
Враховуючи тривалий термін від згаданих часів до сьогодення, не слід мати сумнівів про накопичення дуже багатого досвіду в цій галузі. Сьогодні діяльність архітектора базується на роботах вчених Головної Геофізичної обсерваторії (ГГО ім. А. І. Воєйкова) м. С.-Петербурга, ЦНДІП будівель м. Москви, КиївЗНІІДТПмістобудівництва- м. Києва, та інших.
Кліматологія базується на статистичних даних метеорології – вони називаються строковими замірами. На Україні зараз експлуатуються 187 метеостанцій та метеопостів. Раніше вони входили до системи Гідромету СРСР. Головною організацією є ГГО ім. А.І. Воєйкова (С. Петербург), спостереження на якій ведуться з 1849 р (починав роботи Г.І. Вільд). В СНиП 2.01.01-82, що продовжує діяти в Україні містяться данні, що були зібрані до 1962 р за період спостереження біля 50 років. Зараз ведуться роботи по перегляду та уточненню нормативної кліматичної інформації.
Клімат в будівельній практиці розглядується на різних рівнях і підрозділяється на макро- (регіони держави), мезо- (великі території) та мікроклімат (територія забудови). Клімат впливає на людину через мікроклімат будівель і забудови. Сонячна радіація і вітер – основні елементи, що пов’язують клімат і мікроклімат в єдину систему. В цьому зв’язку будівельна кліматологія враховує взаємодію клімату, архітектурно-планувальної структури міст і архітектури будинків.
1.2. Загальні поняття про клімат і кліматоутворюваючі фактори
Слово «клімат» виникло від гречеської кліма - буквально “нахил" сонячних промінів до земної поверхні. Це означає, що першоосновою кліматоутворюючих процесів є сонячна радіація і експозиція земної поверхні відносно Сонця.
Кліматом, в сучасному розумінні, вважають типовий багаторічний режим погоди, який є властивістю конкретної місцевості і проявляється в визначених метеорологічних показниках. Багаторічний режим погоди це:
-
сукупність усіх погодних умов даної місцевості за декілька десятків років;
-
типова щорічна зміна погод і можливі відхили її від норми в окремі роки;
- рідкі аномальні умови погоди, характерні для кожної кліматичної зони (похолодання, засуха, дощові періоди, вітри і т. і.)
До фізичних процесів, які обумовлюють клімат, відносяться: сонячна радіація (по всьому спектру промінів в діапазоні довжин хвиль 3102 – 6102 нм в ультрафіолетовій, видимій і інфрачервоній областях спектру); теплооберт біля земної поверхні; вологооберт в атмосфері; повітряна циркуляція.
Окрім цього треба врахувати сучасний стан навколишнього середовища, пов’язаний з промисловою діяльністю. В області так званої містосфери від паління великої кількості палива та забруднення атмосфери газопиловими викидами утворюються очаги техносфери. Наслідком взаємодії указаних очагів і атмосфери, що їх оточує, є:
- виникнення повітряних ореолів і “ковпаків” та “островів тепла” над містами;
- збільшення хмарності і кількості опадів;
- суттєве збільшення температури повітря в місті порівняно з умовами поза містом;
- температурні інверсії з виникненням “парникового ефекту” або смогових явищ.
Таким чином, клімат як результат взаємодії сонячної радіації і географічного середовища залежить від характеру підлеглої поверхні і циркуляційних процесів, які виникають в атмосфері.