1 Уровень.

Сначала идет оценка наиболее общих фоновых закономерностей климата, характерных для крупных территорий (климат района Южного Урала, климат подрайона IVБ по СНиП, климат Калуги и др.).

На фоновом уровне архитектор использует готовые климатические данные:

- ведет анализ климата, оценивает условия широтного пояса земли, определяет район, в котором предстоит строительство (например, используя карты районирования территории страны, приведенные в СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика»),

- оценивает роль каждого климатического фактора,

- устанавливает наиболее благоприятные и неблагоприятные стороны горизонта для решения вопроса о направлениях раскрытия архитектурного пространства или его защиты.

2 Уровень.

Происходит оценка микроклимата конкретных выбранных для строительства участков, расположенных в определенных условиях подстилающей поверхности. Каждый участок имеет свой рельеф, акваторию, растительность, покрытие, характер застройки, которая изменяет фоновые условия, преломляет их.

На уровне оценки микроклимата архитектор изучает:

- ландшафт, рельеф площадки,

- делает поправки на микроклимат склонов разной ориентации

по сторонам горизонта,

- определяет условия обдувания объекта ветром,

- рассчитывает инсоляцию и др.

Данных, помещаемых в климатических справочниках, может оказаться недостаточно для такого анализа, поэтому приходится использовать геодезические подосновы участков строительства с нанесенными горизонталями рельефа, таблицы поправок микроклимата на склонах и даже выезжать на объект.

Гигиенические предпосылки.

Поскольку архитектурная среда это пространство, которое создается человеком для человека, архитектуру необходимо знать требования организма к окружающей среде.

Организм человека постоянно вырабатывает и отдает тепло во внешнюю среду. «Жарко» - это когда среда не может достаточно активно поглощать тепло, «холодно» - когда тепла поглощается больше, чем вырабатывает организм.

Способы отдачи тепла человеком в определенных пропорциях осуществляется:

- конвекцией (от тела воздуху),

- кондукцией (при контакте тела с поверхностью, например пола, стола и др.),

- радиацией (излучением от теплого тела на более холодные поверхности),

- испарением влаги (с поверхности кожи и при дыхании)

Микроклимат помещения – это состояние внутренней среды помещения, оказывающее воздействие на человека и характеризующееся показателями:

1. температура воздуха и ограждающих конструкций

2. подвижность воздуха

3. влажность воздуха.

Задачи архитектора по соблюдению требований гигиены:

Ограждающие конструкции зданий, планировка, инженерное оборудование должны обеспечивать оптимальные параметры микроклимата - это такое значение показателей микроклимата, которые при длительном воздействии на человека обеспечивают тепловое состояние организма с минимальным напряжением механизмов терморегуляции и ощущение комфорта не менее чем у 80% людей, находящихся в помещении.

Микроклимат открытой среды.

Вне зданий микроклимат в зонах нахождения человека может быть улучшен:

- за счет соответствующего использования элементов застройки и малых форм, - зеленых насаждений, рельефа, акваторий, покрытий и др.

Изменения требований к микроклимату помещений зависят:

• от адаптации человека к климату местности и сезону года,

• от характера поведения человека (при большей физической нагрузке в организме вырабатывается больше тепла),

• от вида одежды, состояния здоровья, возраста и т.п.

Температурный режим в помещении.

Температура воздуха является первым, отправным критерием среды, тепловым фоном, без которого трудно оценивать другие параметры. Для создания комфортного микроклимата помещения необходимо защищать от резких сезонных и суточных перепадов температуры наружного воздуха, от переохлаждения в условия Севера и перегрева в южных районах.

Нормативная температура воздуха в помещении:

	На юге	Умеренный климат	На севере
Зима	+17-19^оС	+18-20^оС	+21-22^оС
Лето	+25-26^оС	+23-24^оС	+22-23^оС

Зимой в районах с умеренным климатом температура в жилище должна составлять 18-20 °С, на севере – 21 – 22 °С, в южных районах – 17 – 19 °С.

Летом в районах с умеренным климатом для жилища предпочтительна температура 23 – 24 °С, на юге нашей страны – 25- 26 °С, при кондиционировании 26^оС, а при радиационном охлаждении 28 °С. В Дели, например, комфортной температурой для местных жителей летом считается 31 – 32 °С.

Влияние температуры на объемно-планировочные решения

При низких температурах ( в условиях 1 и 2 климатических районов) следует максимально увеличить ширину корпуса жилого дома, сокращать периметр наружных стен, устраивать тамбур и применять тройное остекление.

Для жарких и сухих районов широкий корпус и минимальный периметр стен повышает сопротивляемость зданий перегреву за счет уменьшения поверхности теплообмена.

Активный теплообмен происходит также через оконные проемы, поэтому рекомендуется не завышать их площадь. Зимой холодная поверхность оконного заполнения (температура ниже 8 °С) вызывает сильную отдачу тепла от организма на эту поверхность, что даже при хорошем уплотнении притворов создает ощущение дискомфорта. Летом нагретый через крышу потолок может вредно отразиться на самочувствии человека.

Влияние температуры поверхностей на выбор материала

Влияние температуры поверхностей сказывается на выборе материалов, например для полов. Большое теплоусвоение (поглощение тепла за счет кондукции) каменных, в том числе мраморных, полов предопределяет их использование в странах с жарким климатом, а в умеренном климате и на Севере предпочитают «теплые» деревянные полы, и даже линолеум кажется «холодным».

Ветровой режим – определяется на основе многолетних наблюдений за направленностью и скоростью воздушных потоков в данной местности. Для проектирования важно знать «розу ветров», показывающую повторяемость направлений в зимний и летний период.

Для санитарно–гигиенического комфорта квартир большое значение имеет проветривание (аэрация помещений). Особое значение оно играет в условиях жаркого и влажного климата. Сочетание высокой температуры и влажности плохо сказывается на самочувствии и работоспособности человека. Кондиционирование решает эту проблему, но оно слишком дорого. Поэтому естественный воздухообмен стараются регулировать архитектурно-планировочными средствами

Естественное проветривание возникает за счет разницы давления с наветренной и подветренной стороны дома. Этот эффект достигает максимальной величины, если здание перпендикулярно направлению ветра. При этом приточные проемы (окна, форточки, вентиляционные отверстия) с наветренной стороны, где зона высокого давления, могут быть меньшего размера, чем вытяжные проемы.

Схема проветривания (аэрации)

А. Угловое проветривание в секционном доме

Б. Сквозное проветривание в секционном доме

В. Проветривание через шахту

Г. Сквозное проветривание в коридорном и галерейном домах

Д. Проветривание через внутренний дворик

Учет ветра при застройке городов.

Архитектор как организатор пространства в большей степени «владеет» ветром, чем температурой и влажностью, и эту возможность должен правильно использовать.

Чем температура холоднее, тем сильнее охлаждающее действие ветра: при температуре – 30°С даже слабый ветер (2 – 3 м/с) делает прогулку на воздухе недопустимой, а ветер более 5м\с приводит к повышенным теплопотерям.

При температуре от +5 до +20°С охлаждающие влияние такого ветра значительно. В южных районах при +25 °С предпочтительна скорость ветра 1 – 3 м/с, так как она создает комфорт, снижая перегрев.

В жарком сухом климате воздушные потоки переносят большое количество пыли и песка. В этих случаях планировка должна иметь защитные свойства – используют дома большой протяженности, замкнутые дворы и зеленые насаждения (рис. А)

Учет ветрового режима в условиях жилой застройки

А. Использование протяженных домов для защиты от ветра

Б. Свободная расстановка домов для обеспечения аэрации территории

Влажность воздуха играет большую роль при температуре более 20°С.

В сухом воздухе влага, выделяемая потовыми железами человека, легко испаряется, и человек, отдавая с потом много тепла, чувствует себя нормально (лето в Крыму, осень в Средней Азии).

Во влажном воздухе испарение затруднено, и только ветер (аэрация помещений) способствует охлаждению организма (лето в Западной Грузии).

При повышении температуры с 19 до 29°С относительная влажность воздуха должна снижаться с 50-70 до 30 – 50%.Только в этом случае сохраняется ощущение, близкое к комфортному, тогда подвижность воздуха не играет большой роли. Если влажность не снижается, то проветривание и аэрация пространства приобретают первостепенное значение.

Лекция №3

Характеристика климатических районов и подрайонов

по СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология»

Климатический район	Климатический подрайон	Среднемесячная температура января, град.	Средняя скорость ветра	Среднемес. температура июля	Относительная влажность воздуха
I	I А I Б I В I Г I Д	- 32 и ниже - 28 и ниже -14 до - 28 -14 до - 28 -14 до - 32	- 5 и более - 5 и более -	+ 4 до + 19 + 0 до + 13 + 12 до+21 + 0 до + 14 +10 до +20	- Более 75 - Более 75 -
II	II А II Б II В II Г	- 4 до - 14 -3 до - 5 - 4 до - 14 - 5 до - 14	5 и более 5 и более - 5 и более	+ 8 до +12 + 12 до+21 + 12 до+21 + 12 до+21	Более 75 Более 75 - Более 75
III	III А III Б III В	-14 до - 20 - 5 до + 4 - 5 до - 14	- - -	+21 до +25 +21 до +25 +21 до +25	- - -
IV	IV А IV Б IV В IV Г	- 10 до +2 + 2 до + 6 0 до + 2 -15 до 0	- - - -	28 и выше +22 до +28 +25 до +28 +25 до +28	- Более 50 - -

Типологические требования

Комплекс типологических требований к проектированию зданий различного назначения положен в основу определения границ климатических районов. Это значит, что в зависимости о расположения здания в конкретном климатическом районе к зданию в целом и к его отдельным помещениям предъявляются различные требования: по ориентации по сторонам света, по высоте этажа и площади помещений, наличие лифтов, открытых лестниц и балконов, и т.д.

Нормы и требования закреплены в СНиП

• СНиП 31-01-2003. Жилые многоквартирные здания.

• СНиП 2.07.01-89* Планировка и застройка городских и сельских поселений.

• СНиП 2.08.02-89*Общественные здания и сооружения

Типологические требования к жилым домам

в разных климатических подрайонах

Требование	I район кроме I В	II район и I В	III район	IV район
Высота этажа	3,0 м	2,8 м	2,8 м	2,8 м
Площадь квартир	Норма+10%
Проветривание сквозное, угловое			Обязательно, можно через лестницу	Обязательно
Солнцезащита			Обязательно, на окнах	Обязательно, на окнах, лоджиях
Балконы, лоджии	При благоприятных условиях		Допускаются	Обязательно
Сушильные шкафы	Обязательно
Лифты (с отметки)	12 м	14 м	12 м	14 м
Лестницы (основные)	Закрытые отапливаемые			Допускаются наружные
Тамбуры: Одинарные Двойные	Обязательно	с 1 этажа 4-12 этаж	с 12 этажа с 16 этажа	с 12 этажа с 16 этажа

К табл. 2.4. Показатель высота этажа и площадь квартиры

Разница в высоте этажа и площади квартир, а также допущение приточной вентиляции на севере обусловлены необходимостью увеличить в жилище кубатуру воздуха на 1 чел., улучшить воздушный режим в течение долгой зимы. На юге увеличение высоты этажа снижает неблагоприятное воздействие нагретого потолка на человека, позволяет подвесить вентилятор-фен.

Показатель балконы и лоджии

На «севере» и «умеренная» зона - допускаются при благоприятных условиях. Неблагоприятными условиями для проектирования балконов и лоджий являются:

1. среднемесячная температура воздуха в июле ниже 4°С;

среднемесячная температура воздуха в июле 4 – 8 °С при скорости до 4 м/с;

среднемесячная температура воздуха в июле 8 – 12°С при скорости 4 – 5 м/с;

среднемесячная температура воздуха в июле 12 – 16°С при скорости > 5 м/с;

2. шум от транспортных магистралей или промышленных территорий 75 дБ и более на расстоянии 2 м от фасадов жилого дома;

3. концентрация пыли в воздухе 1,5 мг/м³ и более в течение 15 дней и более за 3 летних месяца.

На «теплом юге» - допускаются, на «жарком юге» - обязательно.

Лифты с отметки. Разница в нормировании отметок, с которых устраиваются лифты, обоснована тяжелой одеждой на севере и большими нагрузками на организм при подъеме на юге.

Устройство тамбуров. Разные требования к тамбурам обусловлены тем, что с ростом этажности и снижением температуры резко возрастает проникновение (инфильтрация) холодного воздуха через входы.

Типологические требования к проектированию школ

Требования	I район кроме I В	II район и I В	III район	IV район
Площадь земельного участка	Можно уменьшить на 40%	Допускается сокращение	0,3 – 4,0 га в зависимости от числа учащихся
Классы на «воздухе»	Не допускается		Допускается для 1 – 4 классов
Наличие площадок с навесом	Не предусматривается		Предусматривается
Объемно-планировочное решение	Централизованное, компактное	Блочное	Блочное	Павильонное
Переходы м/ду корпусами	Размещение в одном здании	Отапливаемые		Отдельные корпуса
Открытый бассейн	Не допускается			допускается

Наличие тамбуров	С тремя дверями	С двумя дверями		С одной дверью
Ориентация: Окон классов	Юг, восток, юго-восток Не более 25% на юго-запад			Кроме юго-запада
Кабинетов рисунка	Север, северо-восток, северо-запад			Кроме юго-запада
Кабинет биологии	Юг, юго-запад, юго-восток			любая
Фотарий, уголок живой природы	предусматривается	-	-	-
Площадь рекреаций на1 уч-ся	0,75 м^2	0,6 м^2	0,6 м^2	0,42 м^2