5.3. Экспериментальное моделирование
В разработке проектных решений генерального плана города, оценке природно-экологических аспектов наряду с инженерными методами используются также модельные методы. В мировой практике достаточно успешно используются лабораторные установки, позволяющие в одной и той же модели проектного решения имитировать рельеф, климатические условия, вредные выбросы и загрязненность воздуха. Называется такая лабораторная установка метеорологической аэродинамической трубой. Преимуществом такого моделирования является максимальная приближенность симулируемых в модели условий к натурным. В такой лабораторной установке можно проследить взаимодействие множества факторов, что в расчетных методах является весьма трудно достижимым из-за ряда упрощений.
Строительные аэродинамические лаборатории в этом направлении эксплуатируются уже достаточно долго. Прародителями этих установок являются аэродинамические трубы для самолетостроения, но метеорологические при этом имеют ряд отличительных особенностей (рис. 5.3.9) Появление и развитие таких исследований привело к возникновению новой отрасли научных знаний, называемой «ветроинженерия» (Wind Engineering). Основными сферами исследований этой дисциплины являются: ветровые нагрузки, вибрации, вызванные ветром, тепломассообмен, ветроэнергетика, устройства и методы моделирования, микроклимат и воздушные вредности в городской среде.
В инженерной практике эксплуатируются два типа метеорологических аэродинамических труб – прямоточная и замкнутого контура. Экспериментальная часть трубы состоит из двух зон: первая – зона моделирования приземных параметров атмосферы, вторая – зона расположения объекта исследования. Масштабы изготовления исследуемой модели зависят от поставленной задачи и размеров поперечного сечения трубы. Для экспериментов в сфере градостроительства масштабы варьируются от 1:200 до 1:5000.
Рис. 5.3.9 Примеры создания моделей в метеорологических аэродинамических трубах
5.4. Шум в городах
Шумозащита жилищ и жилых территорий является одним из существенных санитарных требований. Источником внешних шумов являются обрамляющие застройку городские автомагистрали, а также проходящие вблизи жилых территорий железные дороги.
Шумозащита имеет целью снижение до допустимого санитарными нормами уровня шума и достигается она некоторыми градостроительными мероприятиями.
Основной прием – экранирование жилой застройки с помощью особого типа шумозащитных домов. Планировка этих зданий предусматривает размещение на магистрали лестнично-лифтовых узлов, кухонь, общих комнат, а спальни – ориентированы во двор.
Более эффективны в отношении шумозащиты многоэтажные протяженные шумозащитные здания П-образной формы, с боковыми корпусами длиной не менее 25 м. Возможно использование в качестве шумовых экранов также общественных многоэтажных зданий.
Если городская магистраль имеет меридиональное направление, то застройка с ориентацией окон квартир на восток и запад отвечает требованиям инсоляции. При широтном направлении застройка южной стороны шумозащитными типами домов отвечает требованиям инсоляции, а с северной - не отвечает. В этом случае для застройки северной стороны широтной магистрали должны применяться особые объемно-планировочные решения зданий с ориентацией спален на запад и восток. В разрывах фронта застройки вдоль магистралей экранирование внутренних дворов дополняется шумозащитными полосами зеленых насаждений.
К числу градостроительных шумозащитных мероприятий относится также использование рельефа местности: расположение магистрали на пониженных частях территорий, также в выемках с обрамлением стенками-экранами, террасно-ступенчатое построение застройки на склонах и др. (рис. 5.4.10).
От скоростных и грузовых городских дорог жилые территории должны быть удалены не менее чем на 50 м.
Рис. 5.4.10. Схемы шумозащиты жилых территорий при размещении магистральной улицы на пониженных отметках с помощью экранирования шумозащитными зданиями:
1 – автомагистраль; 2 – тротуар;
3 – шумозащитное здание-экран
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ И САМОКОНТРОЛЯ
Какова роль природных факторов при формировании градостроительных систем?
В чем заключается градостроительное исследование территории будущего строительства для проекта планировки города?
Что такое ландшафт? Каковы его компоненты?
Каковы аспекты взаимоотношений человека и природы?
Какие виды рельефа вам известны? Охарактеризуйте рельеф местности вашего проживания.
Что такое гидрография и гидрология?
Что такое климат? Климат какого характера (макро-, мезо- или микро-) положен в основу карты физико-географического районирования Украины?
Что определяет радиационный и инсоляционный режимы территории?
Что понимается под градостроительной маневренностью дома?
Какова продолжительность непрерывной инсоляции жилых и общественных зданий в период с 22 марта по 22 сентября?
Как рельеф местности влияет на величину инсоляции поверхности?
Что такое аэрационный режим воздушной среды жилых районов?
Какая скорость ветра определяет комфортность и дискомфортность воздушной среды?
Как осуществляется регулирование аэрационного режима во дворах и садах микрорайонов?
Как рельеф местности влияет на ветровой режим воздушной среды?
Каковы основные сферы исследований «ветроинженерии»?
Назовите градостроительные шумозащитные мероприятия.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Яргина З. Н. и др. Основы теории градостроительства. – Москва. Стройиздат, 1986. – 325 с.
В.К. Щербань. Ландшафт и архитектура города. – К.: Будівельник, 1987.
В. К.Степанов, Л. Б. Великовский, А. С. Тарутин. Основы планировки населенных мест. Учебник для вузов. – Москва. Высшая школа, 1985. – 192с.
Справочник проектировщика. Градостроительство. Под общей редакцией В. Н. Белоусова. Изд. 2-е перераб. и доп. М., Стройиздат, 1978, 367 с.
Э.И. Реттер. Архитектурно-строительная аэродинамика. – М.: Стройиздат , 1984. – 294 с.
Серебровский Ф. Л. Аэрация населенных мест. М: Стройиздат , 1985. – 172 с.
Тимофеев Н. В. Застройка жилых групп в связи с оздоровлением воздушной среды. – М.: Московский инженерно-строительный институт. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, 1984. 220с.
Кузнецов С. Г. Формирование территории застройки с учетом аэродинамических характеристик высотного здания. Макеевка: Донбасская государственная академия строительства и архитектуры. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, 1999. 199 с.