МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Нижневартовский государственный гуманитарный университет»

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

Б.2.1.4 «Архитектурная физика»

Уровень основной образовательной программы: бакалавриат

Направление подготовки: 270100 - Архитектура

Профиль: не определен

Форма обучения: очная

Кафедра: физико-математического образования

ФИО разработчика: А.А. Клочков, доцент, к.ф.м.н.

Трудоемкость дисциплины: 2 зачетные единицы

Количество часов: 72 часа

Форма отчетности: зачет

г. Нижневартовск – 2011 г.

Базовая учебная дисциплина «Архитектурная физика» является прикладным разделом общей физики. Изучение физических явлений, влияющих на качество условий материально-пространственной среды, позволит будущему специалисту-архитектору грамотно проектировать ее компоненты для комфортного и эстетически полноценного осуществления бытовой, общественной и производственной деятельности человека. В курсе рассматриваются вопросы обеспечения теплового, светового, акустического и экологического комфорта помещений различного назначения.

1. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

1. Цели и задачи учебного курса

Архитектурная физика изучает теоретические основы и практические методы формирования внутренней среды под воздействием солнечного и искусственного света, тепла, движения воздуха, звука, а также природу их восприятия человеком с оценкой социологических, гигиенических и экологических факторов.

1. Связь с другими дисциплинами.

Курс связан с основной профессиональной дисциплиной специальности "Проектирование", с дисциплиной "Конструирование", "Эргономика" и дипломным проектированием.

1. Целью освоения дисциплины «Архитектурная физика» является:

• вооружить будущего специалиста знаниями о физических процессах, формирующих комфортность искусственной окружающей среды, которые позволят грамотно моделировать предметно-пространственную среду для создания не только эстетического, но физиологического и психологического комфорта.

Для достижения этой цели рассматриваются основные факторы воздействия объективно существующей естественной природной среды на искусственно создаваемую.

Задачи дисциплины: изучение теоретических основ и практических методов формирования внутренней среды под воздействием солнечного и искусственного света, цвета, тепла, движения воздуха и звука, а так же природу их восприятия человеком с оценкой социологических, гигиенических и экологических факторов.

2. Требования к знаниям и умениям, приобретенным при изучении дисциплины

В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует следующие общие и профессиональные компетенции:

• владеть культурой мышления, способность к обобщению и анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);

• использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-11);

• способностью взаимно согласовывать различные факторы, интегрировать разнообразные формы знания и навыки при разработке проектных решений, координировать междисплинарные цели (ПК-3);

• способностью применять знания смежных и сопутствующих дисциплин при разработке проектов, действовать инновационно и технически грамотно при использовании строительных технологий, материалов, конструкций, систем жизнеобеспечения и информационно-компьютерных средств (ПК-5);

• способность собирать информацию, определять проблемы, применять анализ и проводить критическую оценку проделанной работы на всех этапах предпроектного и проектного процессов, и после осуществления проекта в натуре (ПК-6);

• способность разрабатывать проектные задания путем определения потребностей общества, конкретных заказчиков и пользователей, проводить оценку контекстуальных и функциональных требований к искусственной среде обитания (ПК-7);

• способность проводить всеобъемлющий анализ и оценку здания, комплекса зданий или фрагментов искусственной среды обитания (ПК-8);

• способностью координировать взаимодейчствие специалистов смежных профессий в проектном процессе с учетом профессионального разделения труда (ПК-14);

• способностью обобщать анализировать и критически оценивать архитектурные решения отечественной и зарубежной проектно-строительной практики (ПК-18)

После завершения изучения дисциплины студент должен уметь:

– оперировать знаниями о природных системах и искусственной среде при принятии архитектурных решений;

– учитывать естественнонаучные знания в профессиональной деятельности;

– оценивать, выбирать и интегрировать в проекте системы конструкций, управления микроклиматом, безопасности жизнедеятельности, инженерные системы.

Знать: Студент должен знать: Физические процессы, которые сопутствуют эксплуатации любого помещения – теплообмен, перенос звука; освещение естественное и искусственное, воздухообмен; уметь: грамотно решить пространственную среду и её наполнения, обеспечив при этом требуемые условия эстетического и физиологического комфорта и получить навыки работы с ограждающими конструкциями, как материальной реальностью, обеспечивающей эти условия комфорта помещения.

– общие положения естественнонаучной картины мира и перспективные концепции ресурсо- и энергосбережения;

– требования, методы исследования и критерии оценки комфорта и беопасности искусственной среды;

– требования, методы исследования и критерии оценки температурно-влажностных, акустических и световых качеств среды;

– принципы разработки энерго- и ресурсно-эффективных комфортных и безопасных архитектурных решений;

– принципы проектирования средовых качеств, в т.ч. аккустику, освещение и системы управления климатом и энергопотреблением;

– принципы лежащие в основе проектирования систем обеспечения и управления энергией, микроклиматом, световой и звуковой среды;

3. Объем и сроки изучения курса

Курс «Архитектурная физика», который включает в себя некоторые вопросы строительной физики, относится к блоку базовых дисциплин и имеет общий объем 72 часа (36 часов аудиторные занятия (лекции – 18, семинарские – 18), 36 часов – самостоятельная работа). Курс читается в течение 1-го семестра.

4. Основные виды занятий и особенности их проведения

Программой курса предусмотрено чтение лекций, проведение семинарских занятий и двух текущих аттестаций. Выполнение практических и расчетных заданий по климатологии, теплотехнике, акустике и светологии. Результатом представленных самостоятельных работ является решение об успешном усвоении соответствующих кредитных единиц (в зачетной книжке выставляется "зачтено").

5. Взаимосвязь аудиторной и самостоятельной работы студентов при изучении курса

Лекционное содержание курса сопровождается наглядным материалом в виде слайдовой презентации. Для усвоения и закрепления теоретического материала на семинарских и практических занятиях производится разбор типовых расчетов и задач. Студенту предлагается самостоятельно выполнить несложные расчеты по климатологии, теплотехнике, акустике и светологии.

6. Техническое обеспечение дисциплины

Материально-техническое обеспечение дисциплины заключается в оснащении лекционной аудитории презентационными средствами.

7. Виды контроля знаний и их отчетности

В течение семестра контроль знаний осуществляется на двух промежуточных аттестациях, учитывающих посещаемость лекций и ответы на предложенные вопросы по курсу с разбивкой контролируемого материала на две части. Курс завершается зачетом в 6-ом семестре. Обязательным условием допуска студента к зачету является выполнение самостоятельной работы и наличия положительно пройденных этапов аттестации

.

2. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА

Основные дидактические единицы (разделы):

Раздел 1. Общие представления о курсе "Архитектурная физика"

Раздел 2. Архитектурная климатология

Раздел 3. Архитектурная (строительная) теплотехника

Раздел 4. Архитектурная акустика

Раздел 5. Архитектурная светология

2.1. Перечень тем лекционных занятий

Тема 1. Введение. Предмет дисциплины

Лекция 1. Общие представления о курсе, его разделы. Обобщённое понятие "комфорта" искусственной среды жизнедеятельности человека. Тепловой комфорт помещения. Виды теплообмена. Гигиенические параметры микроклимата жилого помещения (температура внутреннего воздуха, относительная влажность, скорость движения воздуха и температура внутренней поверхности наружной стены).

Тема 2. Понятие архитектурной климатологии.

Лекция 2. Районирование территории России для целей жилищного строительства. Типология жилища Севера, Юга, умеренного климата. Климатотипологические требования при решении градостроительных вопросов, объёмно-планировочной структуры здания, выборе конструкций и инженерного оборудования. Особенности климата ХМАО – Югры и их учёт при архитектурном проектировании.

Тема 3. Пофакторный учёт климата.

Лекция 3. Гигиенические параметры комфортности наружной среды. Понятие жёсткости погоды (формула Бодмана). Ветер и его характеристики. Роза ветров. Трансформация ветрового потока при взаимодействии его с искусственной преградой. Зоны изменения скорости ветра при обтекании ветровым потоком одиночной преграды (здания). Понятие "ветровой тени". Ветрозащита жилой территории.

Тема 4. Архитектурная теплотехника

Лекция 4. Тепловая характеристика среды, тепловой баланс. Теплопередача в ограждающих конструкциях. Стационарные условия теплопередачи (одномерный тепловой поток). Особенности теплотехнического расчета неоднородных ограждающих конструкций.

Лекция 5. Определение толщины наружного ограждения с учётом санитарно-гигиенических требований. Температура внутренней поверхности стены. Теплопроводные включения. Влажностный режим ограждающих конструкций. Причины появления влаги в конструкциях. Абсолютная и относительная влажность воздуха. Диффузия водяного пара через ограждающую конструкцию. Место пароизоляции в ограждении.