Климатология_методичка

Московский государственный строительный университет Институт «ИСА»

Кафедра «Архитектура гражданских и промышленных зданий»

___________________________________________

Лобатовкина Е.Г.

Анализ и оценка внешних климатических условий для архитектурного проектирования

Методические указания к выполнению расчѐтно-графической работы по дисциплине «Физика среды и ограждающих конструкций» для студентов всех форм обучения

Москва, 2012

1

УДК 551.58 ББК – 38.113

Л 68

Лобатовкина Е.Г. Анализ и оценка внешних климатических условий для архитектурного проектирования: Методические указания к расчѐтнографической работе по дисциплине «Физика среды и ограждающих конструкций» . – М.,: МГСУ, 2012. – 24 с.

Учебно-методические указания излагают порядок и правила выполнения расчета сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций жилых и общественных зданий и определения положения и толщины слоя утеплителя в составе многослойных ограждающих конструкций по теплотехническим показателям. Расчет основан на соблюдении санитарно-гигиенических и строительных требований действующего документа СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» с учетом правил и указаний СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» и других нормативно-методических документов.

Рассмотрены конкретные примеры подбора расчетным способом слоя утеплителя в ограждающей конструкции здания для реальных строительно-климатических условий.

Учебно-методические указания могут использоваться также для выполнения соответствующего раздела курсовых и дипломных проектов.

Под общей редакцией зав. кафедрой, д.т.н., проф. Соловьева А.К.

©МГСУ, 2012 ©Е.Г.Лобатовкина

2

Анализ и оценка внешних климатических условий для архитектурного проектирования

Введение

Архитектурная климатология - наука об учете климата при решении архитектурных задач. Учет климата в архитектурном проектировании является темой настоящих разработок к расчетнографическим работам. Данная работа призвана научить студентов определять климатические характеристики района (пункта) строительства с целью выявления благоприятных и неблагоприятных для человека факторов климата. Учет этих факторов осуществляется путем предъявления архитектурнопланировочных и конструктивно-технических требований к городской застройке, зданиям, ограждающим конструкциям. Выполнение требований должно способствовать созданию такой искусственной архитектурой среды, которая смягчала бы влияние неблагоприятных климатических факторов на человека и использовала бы благоприятные.

Цель работы:

Оценка климата местности и разработка архитектурнопланировочных требований к городской застройке и зданиям.

Задачи работы:

1.Составление краткой климатической характеристики района строительства (пункта);

2.Формулировка предложений по планировке элементов города, микрорайона, квартала, секции, объемнопространственного решения здания с учетом климатических и микроклиматических особенностей местности.

3

1.Содержание расчетно-графической работы.

1.Общая оценка погодных условий и выбор основного режима эксплуатации зданий.

2.Оценка температурно-ветрового режима местности.

3.Выводы: архитектурно-планировочные схемы городского района и жилой секции, конструктивные и инженернотехнические требования к зданиям с учетом климата местности.

2 Рекомендации по выполнению работы

2.2Общая оценка погодных условий и выбор основного

режима эксплуатации зданий.

В ЦНИИЭП жилища разработана классификация погодных условий:

- погода по величине климатических характеристик делится на 7 классов.

Классы погоды:

Суровая (с),

Холодная (х),

Прохладная (п),

Комфортная (к),

Теплая (т),

сухая жаркая или засушливая (з),

жаркая с нормальной и повышенной влажностью (ж).

Типу погоды должен соответствовать режим эксплуатации

зданий. Установлены 4 режима:

открытый,

полуоткрытый,

закрытый,

изолированный.

4

Связь между погодой и режимом эксплуатации зданий представлена в таблице 1.

Таблица 1 - Архитектурно-технические средства регулирования

микроклимата в зданиях и наружной среде

	Режим
	эксплуатац	Архитектурно-	Конструктивные	Инженерно-
	ии и тип	планировочные		технические
	погоды
	Открытый,	Открытые помещения,	Трансформация	Не используются
	комфортная	лоджии, веранды. Бытовые	ограждений
		процессы на воздухе.
	Полуоткрыты	Ориентация на солнце.	Одинарное	Отопление
	й, прохладная	Защита территории от ветра	остекление,	малой
		зелѐными посадками,	трансформация	мощности, не
		использование интермии	ограждений	регулярное.
				Вентиляция
				естественная,
				вытяжная с
				притоком через
				щели окон
	Закрытый,	Компактные решения,	Ограждения	Центральное
	холодная	уменьшение теплопотерь,	необходимых	отопление
		тѐплые лестницы, тамбура,	теплозащитных	средней
		шкафы для верхней одежды	качеств и	мощности.
		в квартирах, ориентация на	воздухо-	Вентиляция
		солнечные стороны, защита	непроницаемост	естественная,
		территорий от ветра	и.	вытяжная с
		зданиями и посадками	Двойное	притоком через
		хвойных пород	остекление	щели окон.
	Изолированн	Максимальная	Высокие	Центральное
	ый, суровая	компактность,	воздухо-	отопление
		минимальные теплопотери,	непроницаемост	большой
		тѐплые лестницы, двойные	ь и	мощности.
		тамбуры, вентилируемые	теплозащитные	Механическая
		шкафы для верхней одежды	качества	приточно-
		в квартирах, гардеробные	ограждений.	вытяжная
		комнаты в общественных	Тройное и	вентиляция с
		зданиях. Защита территорий	четвѐрное	подогревом и
		от ветра зданиями. Тѐплые	остекление.	увлажнением
		переходы между зданиями,	Фундаменты с	воздуха.
		5

	Режим
эксплуатац		Архитектурно-	Конструктивные	Инженерно-
	ии и тип	планировочные		технические
	погоды
		крытые улицы и центры,	учѐтом вечной
		утеплѐнные остановки	мерзлоты.
		общественного транспорта
Полуоткрыт		Сквозное, угловое,	Трансформация	Механические
ый, тѐплая		проветривание,	ограждений,	вентиляторы –
		солнцезащита, открытые	солнцезащита	фены. При
		помещения, лоджии,		инсоляции
		веранды. Лестницы		требуется
		полуоткрытые, без		искусственное
		тамбуров. Ориентация на		охлаждение.
		юг и север. Затенение и
		аэрация территорий,
		использование ночных
		прохладных ветров
Закрытый,		Компактные решения,	Ограждение	Искусственное
жаркая,		уменьшение	необходимых	охлаждение
сухая		теплопоступлений.	теплозащитных	воздуха без
		Солнцезащита. Затенение и	качеств и	снижения
		обводнение территорий.	воздухо-	влагосодержания
		Защита от пыльных ветров,	непроницаемост	, механические
		использование ночных	и. Солнцезащита	вентиляторы,
		прохладных ветров	окон и стен.	фены.
			Остекление
			двойное или
			одинарное
Изолированн		Компактные решения,	Высокие	Полное
ый, жаркая с		минимальные	воздухо-	кондиционирова
нормальной и		теплопоступления.	непроницаемост	ние,
повышенной		Солнцезащита. Затенение	ь и	побудительная
влажностью		пешеходных путей	теплозащитные	вентиляция
		зданиями, максимальная	качества.	вытяжная
		аэрация территории	Солнцезащита.	вентиляторы -
			Остекление	фены
			двойное или
			одинарное, с
			противомоскитн
			ыми сетками.
		6

Для выявления преобладающего типа погоды составляется таблица по образцу рисунка 1. Для каждого месяца в ночные (7 ч) и дневные (13 ч) часы устанавливается с помощью графика (рисунок 2) тип погоды и отмечается каким-нибудь условным обозначением в соответствующей клеточке таблицы.

Делается вывод о преобладающем типе погоды. Преобладающих типов погоды может быть несколько, например, два: для зимы и лета. При континентальном климате в летние и переходные месяцы следует обратить внимание отдельно на погоду ночную (утреннюю) и дневную. Преобладающие типы погода предопределяют режим эксплуатации здания, типологические требования к нему, а также организацию жилой среды в городе. На основе оценки погоды данной местности составляются архитектурно-планировочные и инженернотехнические требования.

Месяцы

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

часы

7 ч

Х

Х

Х

Х

П

К

К

К

П

Х

Х

Х

13 ч

Х

Х

Х

П

К

К

К

К

К

П

Х

Х

8К 4П 12Х

Рисунок 1 – Общая оценка погодных условий (г. Харьков)

7

1 – жаркая; 2 – сухая жаркая; 3 – теплая; 4 – комфортная; 5 – прохладная; 6 – холодная; 7 – суровая.

Рисунок 2 – Классификация погодных условий

8

2.3Оценка температурно-ветрового режима местности.

Кроме скорости и температуры, ветер характеризуется направлением движения и повторяемостью в данном направлении. Направление ветра определяется точкой горизонта, от которой дует ветер. Обычно используется 8 направлений (румбов): С, СВ, В, ЮВ, Ю, ЮЗ, З, СЗ. Повторяемость ветра по различным направлениям оценивается в % по данному румбу, при этом повторяемость по всем румбам принята за 100%.

Характеристика ветрового режима обычно выражается в виде «розы ветров» (рисунок 3). Для этого делается построение 8 направлений (румбов) и от точки их пересечения вдоль каждого направления откладываются значения скорости (V) и повторяемости (Р) ветра (масштаб V и P выбирается произвольно). Соединение между собой прямыми линиями точек значений (V) образует розу скоростей, а значения температур при ветре разных направлений приписываются дополнительно по каждому направлению.

Оценка ветрового режима:

а) определяется преобладающее направление ветра; б) направление ветра с наибольшей скоростью;

д) используя данные из рисунка 4, определить, требуется ли защита пешехода от ветра в зимних условиях.

Показатели ветрового режима используется для решения планировочных задач, связанных с расположением промышленных предприятий и населѐнных мест, с выбором оптимальной ориентации улиц и зданий, с выбором типа жилых секций и т.д.

9

Рисунок 3 – Температурно-ветровой режим для г. Харьков.

10