Глава 2. Климатический анализ 39

Субэкваториальный пояс — пояс экваториальных муссонов расположен между экваториальным и тропическим поясами. Для него характерны два се­зона — дождливый (летние месяцы) и сухой (зимние месяцы). Днем там жарко, а ночью тепло (Калькутта). Жилище как бы совмещает особенно­сти жилищ экваториального и тропи­ческого поясов. Изоляция их от жары ■ пыли в сухой сезон сменяется рас­крытием и аэрацией пространств во влажный сезон, а также в ночное вре­мя сухого сезона (рис. 2.8). Характер­ны озелененные дворики, солнцеза­щитные устройства, разные формы проветривания помещений (окна на наветренной стороне меньше по раз­меру, чем на подветренной), теплоем­кие конструкции стен основных поме­щений и легкие конструкции откры­тых помещений, что обеспечивает их быстрое охлаждение вечером и про­хладу ночью.

Высокие тепло- и влагозащитные требования предъявляются к крыше. Здесь так же, как и в двух выше­упомянутых поясах, достижение ком­фортного микроклимата невозможно без искусственного охлаждения. Спе­цифика жилища заключается в воз-

можности использования более деше­вого испарительного кондиционирова­ния в сухой сезон и в более коротком периоде применения кондиционеров с понижением влажности воздуха

Горный климат внутритропуне-ских широт (на территории трех рас­смотренных поясов) отличается от климата равнин пониженными темпе-

:-:008

41 Часть I. Архитектурная климатология

ратурой и давлением воздуха, боль­шими суточными (иногда и сезонны­ми) колебаниями температуры, высо­кими значениями солнечной радиации (рис. 2.9). В течение всего года гос­подствует комфортная погода (г.Най-роби), но может наблюдаться теплая и прохладная (Аддис-Абеба, Богота, Мехико). /Для жилищ помимо призна­ков, присущих жилищам в равнинных районах, типичны отопительные при­боры, включаемые периодически. Ис-куственное охлаждение не обязатель­но. Учитываются горные ветры, спу­скающиеся с гор ночью и поднимаю­щиеся по склонам днем.

Субтропический пояс отличается

мат (зима сухая, преобладает холод­ная и прохладная погода, лето влаж­ное, днем погода жаркая, ночью теп­лая и комфортная — Токио); запад­ные побережья имеют более мягкий климат, холодная и жаркая погода не­типична (Сан-Франциско). Жилища в этом поясе отапливаются, а летом нуждаются в искусственном охлажде­нии (широко распространено в США). Характерны хорошая теплоизоляция ограждений, активное проветривание пространства, открытые помещения, солнцезащита, открытые лестницы. Оптимальна южная ориентация, обес­печивающая инсоляцию комнат зимой и защиту от лучей летом.

жарким летом и мягкой, но ярко вы­раженной зимой. В континентальных частях пояса может выпадать снег (Ашхабад). Для восточных побережий материков характерен муссонный кли-

Планировка городских жилищ сек­ционная, галерейная, нередко с дво­риками и шахтами (рис. 2.10—2.11). Для восточных частей материков ха­рактерны трансформация пространства помещений (Япония), для побере­жий — кондиционирование с пониже­нием влажности, для континентальных районов (пустыни) — испарительное охлаждение; размеры окон составляют от 1/10 от площади пола в пустынях за 1/6 — на побережьях.

Умеренный пояс характеризуется холодной снежной зимой, теплым ле­том, переходными сезонами, большой изменчивостью погоды. Так же, как ■ в субтропическом поясе, здесь ви­хляются континентальные области ^преобладает холодная погода зимой, комфортная летом и прохладная в пе­реходные сезоны — Москва, Новоси­бирск), восточные области с муссонт ■им и западные части континентов с более мягким климатом (Лондон). На юге пояса летом наблюдается теплая ■огода (Ялта).

Характерны стационарные отопи­тельные устройства и канальная есте­ственная вентиляция, обеспечивающая зимой воздухообмен кратностью 0,8— 1,2 в час. Искусственное охлаждение не используется. Зданиям придается компактная форма, утепляются входы (тамбуры). Ограждения обладают вы­сокими теплозащитными качествами. Оптимальная ориентация — южная, вполне приемлемы восточная и запад­ная, неблагоприятна северная. Двусто­ронняя ориентация квартир предпоч­тительна по условиям инсоляции и проветривания. Открытые помещения используются летом (рис. 2.12). В квартирах устраиваются кладовые для сезонных вещей.

В горных районах умеренного по­яса жилища носят более "северный ха­рактер", большое значение приобрета­ет учет климата на склонах разной ориентации.

Субарктический пояс характеризу­ется холодным климатом с очень мо­розной зимой и летней температурой 5—15°С. Полярный круг проходит по территории пояса; зимой солнечного света крайне мало, летом — много, солнце практически не заходит за го­ризонт. Почти повсеместно распрост­ранена вечная мерзлота. Зимой гос­подствует суровая и холодная погода, летом — прохладная и комфортная

45 Часть I. Архитектурная климатология

(Якутск, Черчилл, Мурманск). Для зданий характерны мощные отопитель­ные установки, ограждения имеют вы­сокие теплозащитные качества. При суровой погоде необходима приточная вентиляция с подогревом и увлажне­нием воздуха.

Планировка зданий отличается максимальной компактностью, входы утеплены (двойные тамбуры, тепловые завесы), открытые летние помещения, как правило, отсутствуют. Имеются хранилища для верхней одежды и кла­довые увеличенной площади. Окна с тройным остеклением. Желательна за­щита пешеходов от морозов и ветров.

Арктический пояс характеризуется наличием полярного дня и полярной ночи, очень морозной, ветреной зимой со снегозаносами и пургой, холодным летом с туманами (Тикси). Для этого пояса типично строительство полярно­го типа — на ледяном или снежном покрове, нередко используют для ком­муникаций пространство под снегом в тоннелях, иногда строят на сваях, над

снежным покровом. Особенности жи­лища близки к особенностям жилищ субарктического пояса. Ориентация по солнцу теряет значение: обязательна защита от ветра и снегозаносов. Же­лательны жилища-комплексы с внут­ренними теплыми связями, искусст­венным микроклиматом и зимними са­дами.

Архитектурный анализ климата предусматривает характеристику кли­матических условий, направленную на обоснование архитектурных решений. С этой целью используются рассмот­ренные выше климатическое райони­рование и методика погодных комп­лексов, а также пофакторный анализ климатических данных, завершаю­щийся комплексной оценкой сторон горизонта. Связь факторов, подлежа­щих анализу, с типами погоды дана в табл. 2.13.

Солнечная радиация регламенти­рует ориентацию помещений и зданий в целом, планировку, устройство све-топрозрачных ограждений, солнцеза-

щитных экранов, озеленения и др. Данные о поступлениях радиации в июле на горизонтальную и вертикаль­ные поверхности при безоблачном небе можно получить в СНиП 2.01.01—82 (прил. 6 и 7). Результаты архитектур­ного анализа солнечной радиации при­ведены в табл. 2.14.

Число баллов для разных ориен­тации изменяется в зависимости от

географического района, что обуслов­лено разным тепловым фоном и ходом облачности в течение суток. Для ши­роты Москвы оценка круга горизонта по условиям теплового облучения дана на рис. 2.13. Рекомендуется учитывать влияние прямой солнечной радиации по шкале, цена деления которой равна 1500 ккал/(м² • сут) [6279 кДж/ / (м • сут) ] и соответствует дополни-

тельному нагреву помещений за счет прямых солнечных лучей на 4°С. Практически малыми можно считать поступления солнечной радиации ме­нее 1500, средними — от 1500 до 3000 и большими — от 3000 до 4500 ккал/(м²-сут) [соответственно

6300, 6300—12500 и 12500— 18800 кДж/(м²сут)].

Температурный режим характери­зуется данными годового и суточного хода температуры воздуха. На графи­ках годового хода среднемесячной тем­пературы (рис. 2.14) наносятся линии,­отмечающие продолжительность тех или иных условий, например линия температуры 20 и 21°С (начало пере­грева помещений, необходимость сол­нцезащитных средств на оконных про­емах, площадках отдыха). При про­должительности перегрева менее 20 дней рекомендуются внутренние солнцезащитные устройства, 20— 40 дней — межстекольные или на­ружные, 61—100 дней — наружные или межстекольные в сочетании с теп­лозащитным стеклом, а также искус­ственное охлаждение.

График суточного хода температу­ры (рис. 2.15) позволяет уточнить ус­ловия эксплуатации открытых поме­щений при наличии солнцезащиты (температура 16°С и выше) или при инсоляции (12—16°С).

Влажность воздуха может быть нанесена на один график с темпера­турой (см. рис. 2.3); относительная влажность <Р - (е7£)100%, где е — абсолютная влажность воздуха, Е — максимальная абсолютная влаж­ность при данной температуре. Линии 30 и 70% относительной влажности на рис. 2.3 ограничивают зоны с низкой и высокой влажностью.

/Для уточнения типов проветрива­ния помещений на юге (ночное, днев­ное, круглосуточное) при комфортной, теплой и двух типах жаркой погоды (18—30°С) рекомендуется использо­вать график температурно-влажност-ной характеристики (см. рис. 2.3). С его помощью строят рабочий график (рис. 2.16), для чего используют кли­матические данные, приведенные в табл. 1.1. При средней температуре в 13 ч для каждого месяца с помощью рис. 2.3 определяют критические вер­хние и нижние значения относитель­ной влажности и наносят их на рабо­чий график, что дает зону оптималь­ной влажности в 13 ч. Нанеся линию фактической влажности АБ, определим период в апреле—мае с состоянием "сухо" в 13 ч (фактическая влажность меньше оптимальной). Бели бы линия АБ вышла сверху за пределы зоны, то период характеризовался бы оцен­кой "влажно" в 13 ч и потребова­лись бы дневное проветривание по­мещений и улавливание ветра пла­нировкой.

Нанеся линию фактической влаж­ности в 7 ч ВГ и сравнивая значение влажности с линией, соответствующей 70% (оптимум при ночных и утренних температурах), определяем повышение влажности, которое, однако, не требу­ет сквозного проветривания, так как температура в эти часы невысока. Проветривание ночью необходимо при температуре около 24°С, а при более высокой желательно кондиционирова­ние.

Ветер оценивается для решения планировочных задач, связанных с ветрозащитой или аэрацией, а также с выбором ориентации, взаимного раз­мещения селитебных и промышленных зон и др. Удобной формой для архи­тектурного анализа ветрового режима является роза ветров — показатель направления и скорости ветра по ме­сяцам (рис. 2.17). Следует обращать внимание на конкретный румб с ми­нимальной повторяемостью 20%, а при пыле- и снегозаносах — 10%. Со­гласно рис. 2.2 при любой температу­ре скорость ветра более 4 м/с небла­гоприятна для пешехода, при скорости 6 м/с и более начинается перенос сне­га и песка, а при скорости 12 м/с и более возникают механические разру­шения элементов зданий. При средне­месячной скорости ветра зимой 5 м/с и более здания подвергаются заметно­му ветровому охлаждению, поэтому желательна защита зданий и пешехо­дов от ветра.

На архитектурное решение влияет измеряемый в м объем снега при ме­телях, переносимого через 1 м (пре­пятствия или полосы). Непродуваемая полоса леса шириной более 20—25 м может задержать до 600 м³ на 1 м

полосы, продуваемая полоса шириной 7—10 м имеет снегосборность 100— 150 м³/м; система из трех продува­емых полос шириной 12, 12 и 15 м с межполосными разрывами 30— 40 м задерживает до 400 м³ снега на 1 м.

/Для районов, где ветры сочетаются с ливнями или запыленностью возду­ха, следует определять наиболее не­благоприятные направления (стороны горизонта) и предусматривать средства защиты (экранирование ограждений, уплотнение стыков, направленная пла-

нировка пространств, лесопосадки и др.).

На песках и песчаных рыхлых по­чвах большая запыленность возникает при скорости ветра 1—2 м/с, на пес­чаных и супесчаных — 3—4, на лег­ких суглинках — 5, на тяжелых — 5,5—7 м/с. Критическая концентра­ция в воздухе пыли составляет 1,5 мг/м и более. Если концентра­ция превышает критическую 30 дней в году и более или если повторяемость пыльных бурь составляет не менее 3 в месяц, то необходима пылезащита.

Дая защиты жилого района от задымления со I шщряи I промышленного предприятия следует раз-muu 1 ь последнее в направлении с наименьшей по-вяоряемостыо ветра. При невозможности такого щ т ■■■■■ необходимо определять минимальное расстояние 77_МИн от жилого района до промышлен-■«■жиы по формуле

Лнин " Лор/pot

лил» — допустимое расстояние от жилого района ж: промэоны при отсутствии ветра; л<>- 1000 м; Гт — средняя повторяемость ветра по любому на-и,знию; ро - 100%/8 - 12,5%; р — повторяе-—ежь ветра в данном направлении (р > ро).

В данном случае Лмин " 1 ОООрмакс/12,5.

Направление городских магистра­лей следует выбирать с учетом обес-■ечсния аэрации или ветрозащиты. При совпадении направления ветра с крямой магистралью, застроенной фронтально, возникает эффект усиле-штя скорости ветра до 20%. Если этот эффект нежелателен, здания (особенно дрянные) следует разместить под уг­лом 45—90°С к направлению магист­рали.

Здание, встречающее ветровой по­ток, создает позади ветровую тень (за­тишье) в пределах 3—8 высот здания Я. Для защиты территории здания должны размещаться не дальше 5 Н друг от друга, а для аэрации — на большем расстоянии.

Оценка круга горизонта по комп­лексу факторов — важная стадия уче­та климата, так как она ориентирует архитектора в отношении сторон го­ризонта для "закрытия" или "откры­тия" архитектурного пространства. Пример розы ветров с балльной оцен­кой сторон горизонта для Москвы дан на рис. 2.18. Построение осуществлено с помощью вспомогательной табл. 2.14,а.

Для составления таблицы отбира­ются климатические показатели, су­щественные для Москвы (тепловой фон, солнечная радиация, ветер). Не­характерные факторы опускаются (снегозаносы, пыльные бури и др.). Для каждого из отобранных факторов задается шкала балльной ценности, от­ражающая возможность дифференциа­ции в их оценке: для Москвы по пя­тибалльной шкале можно оценить сол­нечную радиацию, так как ее изме­нение от С до Ю весьма велико (см.

рис. 2.13), да и гигиеническое влияние существенно. Меньшая роль и затруд­нительность в дифференцированной оценке обусловливают трехбалльную шкалу для теплового фона и ветра. Тепловой фон оценен с учетом жела­тельности солнечного облучения при всех ориентациях, кроме ЮЗ, где ле­том возможен перегрев. Солнечная ра­диация тоже оценена с учетом пере­грева, а также дефицита инсоляции при ориентации С. Ветровой режим оценен с учетом неблагоприятных вет­ров с севера (более 5 м/с) в январе и июле, а также с юго-востока в ян-

варе. Абсолютная сумма баллов опре­деляет "место" каждого румба, а при­веденная сумма наносится на розу.

Типологическое заключение: рас­крытие пространства жилых групп предпочтительно на Ю, а также ЮВ при условии защиты от ветров посад­ками зелени, и на ЮЗ при условии сквозной аэрации и хорошего озеле­нения. Оптимальная ориентация жи­лых помещений — Ю, ЮВ, наихуд­шая — С. При ориентации на 3 и ЮЗ необходима защита от солнца.

Оценка микроклимата в архитек­турных целях предусматривает анализ микроклиматической изменчивости ос­новных элементов климата (прямой солнечной радиации и ветра) под вли­янием подстилающей поверхности — ландшафта и застройки данного горо­да.

Для оценки ландшафта использу­ются топографическая подоснова (рельеф) и методы количественной оценки. На подоснове выделяют ори­ентацию склонов (С, Ю, В, 3 и др.) и углы наклона местности, подразде­ляя ровные места на повышенные и пониженные. Для этого треугольник с углами 30—60° следует перемещать по