climet_analiz16

фасадов и тела человека и, тем самым, облегчая отдачу тепла испарением.

На основе анализа этого бланка после его заполнения определяется характер лета: сухое жаркое, холодное влажное и др. и делаются выводы, касающиеся типологии зданий: необходимости естественного проветривания помещений – круглосуточного, дневного или ночного. Этим требованиям должны отвечать планы типовых этажей с показом схемы сквозного или углового проветривания помещений, размеры и места размещения светопроемов (или фонарей) с целью оптимального проветривания. Также обосновывается необходимость искусственного охлаждения помещений и вид оборудования – со снижением влажности или без снижения. Все это учитывается в эскизном проекте планировки квартала, здания, квартиры, указывается целесообразность озеленения, обводнения квартала и т.п.

На рисунке 2.1 приведен пример заполнения такого бланка по климатическим характеристикам теплого периода года (среднесуточная температура воздуха выше +10 С) в Москве. Используемые для заполнения фактические данные приняты по ранее составленной таблице 1.3. Из этого рисунка видно, что летние месяцы в Москве в среднем умеренно-сухие и умеренно-теплые. При этом ночью на открытых пространствах наблюдается дискомфорт – холодно и сыро, зато дневное время (кроме мая) полностью находится в зоне температурновлажностного комфорта. Отсюда следует, что в жаркую погоду можно использовать «ночную прохладу» для удаления избытков тепла из внутренней среды зданий и наоборот, в холодную погоду внутреннюю среду оставлять закрытой в ночные часы, а днем для проветривания помещений использовать естественную вентиляцию и т.д. Более подробный качественный анализ тем- пературно-влажностного режима теплого полугодия на основании рисунка 2.1 и данных таблицы 1.3 приведен в [2].

41

2.2. Температурно-ветровой режим

В архитектурно-климатическом анализе важно рассматривать совместное воздействие на человека и архитектурную среду температуры и ветра с точки зрения интенсивности теплообменных процессов «человек– среда–здание». Неблагоприятные сочетания этих климатических параметров необходимо учитывать при формировании структуры города и объемнопланировочном решении зданий.

Так, например, в холодное время года года при температуре наружного воздуха от 0 С до -15°С и скорости ветра до 4 м/с защита пешехода от ветра желательна, а при температурах -15°С – -20°С – обязательна. Защита от ветра обязательна при сочетаниях температуры и скорости:

С	-15…-20	-20…-25	-25…30	-30…-35	ниже -35
м/с	до 3.5	3.0	2.0	1.5	0.0

На рисунке 2.2 приведена номограмма для анализа и характеристики температуры и ветра при их совместном воздействии по климатическим характеристикам трех зимних и трех летних месяцев в Москве. Используемые для этого фактические данные приняты по ранее составленной таблице 1.3. Подробный пример качественного анализа температурно-ветрового режима зимой и летом, а также архитектурно-планировочные рекомендации, сделанные на основании рисунка 2.2 и данных таблицы 1.3, приведены в [2].

Как видно из этой номограммы, ветер дает охлаждающий эффект при температуре до 33 С. При более высокой температуре с ветром начинается обратный процесс – тепло начинает поступать через кожу к внутренним органам тела, вызывая его перегрев. При температуре более 33 С и влажности менее 25%, при температуре 0 С и влажности более 70% ветер любой скорости вреден.

42

Для наглядности на номограмму наносятся точки с координатами соответствующих температур и дневных скоростей ветра за три зимних и три летних месяца. Эти точки подписываются номерами месяцев и соединяются в виде треугольников, внутренняя область которых заштриховывается.

По тому, в какие области номограммы попадают получившиеся треугольные области, выполняется анализ температурно-ветрового режима для зимнего и летнего времени года и делаются выводы о необходимости применения тех или иных климатозащитных мероприятий. Например – сохранении или стимулировании аэрации застройки в летние месяцы; защите от ветра тех или иных участков застройки в зимнее время, снижения тепловой нагрузки на территорию или фасады при заданной скорости ветра летом; усилении теплоизоляции фасадов и обеспечении инсоляцией участков застройки зимой при заданной скорости ветра и т.д.

Рисунок 2.2. Пример анализа температурно-ветрового режима для г. Москвы

Из рисунка 2.2, например, следует, что в зимние месяцы при умеренно низких среднемесячных температурах воздуха и дневных скоростях ветра наружная среда характеризуется умеренным дискомфортом со стороны

43

ветроохлаждения пешеходов. В связи с этим рекомендуется ветрозащита пешеходных дорожек и тротуаров от ветра. Эта ветрозащита может быть обеспечена за счет опорной и проектируемой застройки, а также за счет применения малых архитектурных форм. Ветрозащита за счет озеленения в зимнее время не эффективна.

Особое внимание следует уделять участкам городской застройки, связанным с длительным пребыванием населения, например, остановкам наземного общественного транспорта, детским площадкам и площадкам тихого отдыха. Кроме того, следует учитывать усиление ветра вблизи углов наветренных фасадов зданий. Для этого анализируется преобладающее направление ветра в зимние месяцы, и определяются соответствующие углы зданий. Эти территории необходимо ограничивать в использовании. Тротуары и пешеходные дорожки следует проектировать на максимально возможном удалении от них, а при невозможности выполнения этого требования применять специальные архитектурные ветрозащитные мероприятия – устраивать навесы или козырьки на угловых элементах этих зданий. Наиболее надёжными способами ветрозащиты пешеходов вблизи зданий являются оформление углов зданий пешеходными галереями, или расширение стилобата зданий по этим углам, чтобы дискомфорт от нисходящего ветрового пока приходился на кровлю стилобата, а не на рельеф, по которому передвигаются пешеходы.

Кроме перечисленных выше (для зимы) архитектурных приемов в летние месяцы возможно снижение ветра за счет зеленых насаждений – организации рядовых посадок деревьев и кустарников в виде «живых изгородей» вдоль тротуаров и дорожек, вокруг площадок, или ветрозащитных полос перпендикулярно преобладающим ветрам по наветренной границе защищаемой от ветра территории.

44

2.3. Определение режима эксплуатации зданий по методу погодных комплексов

Комплексную оценку фоновых климатических условий по показателям благоприятности отдельных климатических элементов необходимо дополнить общими архи- тектурно-планировочными, типологическими и инже- нерно-техническими рекомендациями исходя из преобладающих в течение года типов погоды конкретной местности – методом «погодных комплексов». Этот метод позволяет учесть продолжительность тех или иных погодных условий в течение года и, поскольку каждый тип погоды, используемых в этом методе, специально разработан применительно к задачам архитектурной климатологии, этот метод позволяет архитектору выйти на конкретные рекомендации по проектированию зданий различного функционального назначения. Ниже приводится пример анализа погодных комплексов применительно к жилым зданиям.

Погоду зимой, как это показано выше, определяет температура и ветер. При температуре ниже нуля ветер особенно вреден, т.к. 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.

С учетом сказанного погодные условия в целях архи- тектурно-климатического анализа делятся на семь типов: жаркая (с нормальной или повышенной влажностью воздуха), сухая жаркая, теплая, комфортная, прохладная, холодная и суровая. Значения климатических характеристик для определения типов погоды приведены в табл. 2.1.

45

Для упрощения определения типов погоды по фоновым климатическим характеристикам можно пользоваться номограммой, приведенной на рис. 2.3.

Таблица 2.2. Классификация типов погоды

				Среднемесячная		Среднемесячная	Среднеме-
	Тип погоды			температура воз-		относительная	сячная
				духа, С		влажность возду-	скорость
						ха, %	ветра, м/с
	Жаркая		(силь-	40 и выше		24 и менее	–
	ный	перегрев		32	-«-	25-49	–
	при нормальной			25	-«-	50 и более	–
	и высокой влаж-
	ности)
	Сухая	жаркая		32-40		24 и менее	–
	(сильный		пере-
	грев при низкой
	влажности)
	Теплая		(пере-	24-28		50-74	–
	грев)			20-25		75 и более	–
				24-32		24 и менее	–
				28-32		25 и 49	–
	Комфортная			12-24		24 и менее	–
	(тепловой		ком-	12-24		50-74	–
	форт)			12-28		25-49	–
				12-20		75 и более	–
	Прохладная			4-12		–	0	и более
	Холодная		(ох-	-36...+4		–	2	и ниже
	лаждение)			-28...+4		–	2-5
				-20...+4		–	5-10
				-12...+4		–	Более 10
	Суровая		(силь-	-36 и ниже		–	2	и менее
	ное	охлажде-		-28	-«-	–	2-5
	ние)			-20	-«-	–	5-10
				-12	-«-	–	Более 10

Здания эксплуатируются при разных типах погоды в разных режимах изоляции помещений от внешней среды. Выделено четыре режима эксплуатации помещений зданий: изолированный, закрытый, полуоткрытый и открытый (рис. 2.4). Каждому типу погоды отвечают определенные эксплуатационные режимы зданий с соответствующими типологическими и конструктивными реко-

46

мендациями, приведенными в табл. 2.3. Пользуясь этими таблицей и рисунком можно записать «формулу погоды» для территории разработки проекта.

Рисунок 2.3. Классификация типов погоды: 1 – жаркая; 2 – сухая жаркая; 3 – теплая; 4 – комфортная; 5 – прохладная; 6 – холодная; 7 – суровая

47

Рисунок 2.4. Режимы эксплуатации жилых зданий при различных типах погоды.

а – жаркой (изолированный режим); б сухой жаркой или засушливой (закрытый режим); в теплой (полуоткрытый режим); г комфортной (открытый режим); д прохладной (полуоткрытый режим); е холодной (закрытый режим); ж суровой (изолированный режим)

48

Таблица 2.3. Типы погоды и эксплуатационные режимы зданий

Режим

эксплуа-

Архитектурно-

Конструктивное

Инженерно-

тации

и планировочное

решение

техническое

тип пого-

решение

решение

ды

Изолиро-

Компактные

решения,

Высокие

воздухо-

Полное кондицио-

ванный,

минимальные

тепло-

непроницаемость и

нирование,

побу-

жаркая

с

поступления.

Солнце-

теплозащитные

дительная венти-

нормальной

защита.

Затенение

качества.

Солнце-

ляция

вытяжная,

и повышен-

пешеходных

путей

защита.

Остекле-

вентиляторы-

ной влажно-

зданиями, максималь-

ние

двойное

или фены

стью

ная аэрация

террито-

одинарное

с

про-

рии

тивомоскитными

сетками

Закрытый,

Компактные

решения,

Ограждения

необ-

Искусственное

жаркая,

уменьшение

теплопо-

ходимых

теплоза-

охлаждение

воз-

сухая

ступлений.

Солнцеза-

щитных качеств и

духа без снижения

шита.

Затенение

и

воздухопроницае-

влагосодержания,

обводнение

террито-

мости.

Солнце-

механические

рий. Защита от пыль-

защита стен и окон.

вентиляторы

-

ных ветров, использо-

Остекление

двой-

фены

вание

ночных

про-

ное или одинарное

хладных ветров

Полуоткры-

Сквозное,

угловое Трансформация

Механические

тый, теплая

проветривание, солн-

ограждений,

вентиляторы

-

цезащита,

открытые

трансформируе-

фены. При инсо-

помещения,

лоджии,

мые

солнцезащит-

ляции

требуется

веранды.

Лестницы

ные устройства

искусственное

полуоткрытые,

без

охлаждение

внут-

тамбуров. Ориентация

ренней

среды

на юг и север. Затене-

(кондиционирова-

ние и аэрация терри-

ние)

торий,

использование

ночных

прохладных

ветров

Открытый,

Открытые помещения,

Трансформация

Не используются

комфортная

лоджии, веранды. Бы-

ограждений,

товые

процессы

на

трансформируе-

воздухе

мые

солнцезащит-

ные устройства

49

Таблица 2.3 (продолжение)

Полуоткры-

Ориентация на солнце.

Одинарное

остек-

Отопление малой

тый,

про-

Защита территорий от

ление,

трансфор-

мощности,

нере-

хладная

ветра

зелеными

по-

мация ограждений

гулярное.

Венти-

садками,

использова-

ляция

естествен-

ние интермии

ная,

вытяжная

с

притоком

через

клапаны,

форточ-

ки

Закрытый,

Компактные

решения,

Ограждения

необ-

Центральное ото-

холодная

уменьшение

теплопо-

ходимых

теплоза-

пление

средней

терь, теплые лестни-

щитных

качеств

и

мощности.

Венти-

цы, тамбуры, шкафы

воздухонепрони-

ляция

естествен-

для верхней одежды в

цаемости. Двойное

ная

вытяжная

с

квартирах,

ориентация

остекление

притоком

через

на солнечные стороны.

окна,

форточки,

Защита территорий от

клапаны

ветра зданиями и по-

садками хвойных

по-

род

Изолиро-

Максимальная

ком-

Высокие

воздухо-

Центральное ото-

ванный,

пактность,

минималь-

непроницаемость и

пление

большой

суровая

ные теплопотери, теп-

теплозащитные

мощности.

Меха-

лые лестницы, двой-

качества

огражде-

ническая

приточ-

ные тамбуры, венти-

ний. Тройное

и

но-вытяжная вен-

лируемые

шкафы

для

четверное

остек-

тиляция

с подог-

верхней

одежды

в

ление.

Фундамен-

ревом и увлажне-

квартирах,

гардероб-

ты с учетом вечной

нием воздуха

ные комнаты в обще-

мерзлоты

ственных

зданиях.

Защита территорий от

ветра зданиями. Теп-

лые переходы между

зданиями, крытые ули-

цы и центры, утеплен-

ные

остановки обще-

ственного транспорта

В качестве примера составим «формулу погоды» для Москвы. Характер погоды определяется отдельно для ночных и дневных часов. Для этого, пользуясь таблицей 1.1. «Общие климатические характеристики…» и полученными из нее значениями дневной и ночной температуры и влажности (табл. 1.3) и скорости ветра (табл. 1.5) по рисунку 2.3 необходимо определить типы погоды

50