Часть I – “Строительная климатология и теплофизика”;
Часть II – “Архитектурно-строительная акустика”;
Часть III – “Архитектурная светотехника”
изучение базового раздела «Строительная климатология и теплофизика» сопровождается выполнением курсовой работы № 1 по дисциплине «Строительная физика» на тему «Учет климатических и теплотехнических требований в архитектуре».
Данные методические указания посвящены выполнению І части этой курсовой работы - «Учет климатических требований в архитектуре», которая состоит из 7 листов формата А 3 и имеет следующую структуру:
Лист 1 - климат места строительства и архитектурные решения застройки в заданном городе;
Лист 2 - классы погоды места строительства и выбор режима эксплуатации територрий и зданий застройки в данном городе;
Лист 3 - выбор архитектурных решений застройки, обеспечивающих ветровой комфорт в данном городе;
Лист 4 - выявление благоприятных и опасных направлений улиц в данном городе, корректировка санитарно-защитной зоны промышленных предприятий с учетом ветрвых нагрузок города;
Лист 5 - Анализ биоклиматических графиков данного города и их учет при разработке стратегии проектирования в нем;
Лист 6 - Комплексная климатическая оценка города (климатический паспорт); формулирование требований к выбору архитектурных решений по регулированию микроклимата в застройке данного города;
Лист 7 – Анализ опорного генплана схемы застройки с учетом климатического паспорта данного города. Общий вывод по курсовой работе.
Пример І части курсовой работы № 1 из дисциплины «Строительная физика» на тему «Учет климатических требований в архитектуре» приведен в Приложении. Ниже проанализирована методика выполнения отдельных разделов (писем) данной курсовой работы.
Раздел 1. Климат места строительства и архитектурные решения застройки в данном городе (Лист 1)
Лист 1 курсовой работы должен содержать следующую информацию:
Нормативные требования по регулированию микроклимата застройки;
Карта климатического зонирования Украины;
Выводы - климат места строительства и архитектурные решения застройки в данном городе.
Нормативные требования по регулированию микроклимата застройки приведены в главе 10 ДБН 360 - 92** Градостроительство. - К.: Укрархбуд, 2002 - нормативного документа [1]. Они используются при проектировании генеральных планов городов, ДТП микрорайонов, схем застройки участков и содержат следующие пункты:
10.29. Микроклиматическая оценка территории города должна производиться по трем направлениям:
обеспечение благоприятных условий территории застройки по комплексу климатических факторов (температура наружного воздуха, ветер, солнечная радиация);
обеспечение достаточности инсоляции территории и помещений проектируемых зданий;
обеспечение минимизации теплопотерь зданий и формирование рационального теплового режима.
10.30.* Размещение и ориентация жилых и общественных зданий (за исключением детских дошкольных учреждений, общеобразовательных школ, школ-интернатов) должны обеспечивать продолжительность инсоляции жилых помещений, определенных нормами, и территории не менее 2,5 ч в день на период с 22 марта по 22 сентября (южнее 58°с.ш.).
Размещение и ориентация зданий детских дошкольных учреждений, общеобразовательных школ, школ-интернатов, учреждений здравоохранения и отдыха должны обеспечить непрерывную трехчасовую продолжительность инсоляции в помещениях, предусмотренных Санитарными нормами и правилами обеспечения инсоляции жилых и общественных зданий и территории жилой застройки.
Примечание. В условиях застройки зданиями 9 этажей и более допускается одноразовая прерывистость инсоляции жилых помещений при условии увеличения суммарной продолжительности инсоляции в течении дня на 0,5 ч соответственно для каждой зоны.
10.31. В жилых домах меридионального типа, где инсолируются все комнаты квартиры, а также при реконструкции жилой застройки или при размещении нового строительства в особо сложных градостроительных условиях (исторически ценная городская среда, дорогостоящая подготовка территории, зона общегородского и районного центра) допускается сокращение продолжительности инсоляции помещений на 0,5 ч.
В III - IV климатических зонах республики необходима защита зданий и территорий от перегрева путем применения свободной, хорошо аэрируемой застройки, озеленения, обводнения, использования солнцезащитных средств. Необходимо обеспечить связь жилой застройки с прилегающими благоприятными в природном отношении ландшафтами, равномерное распределение застроенных и открытых озелененно-обводненных территорий.
10.32. Мероприятия по регулированию ветрового режима должны быть направлены на смягчение микроклимата, в первую очередь, на участках детских дошкольных учреждений и школ, в зонах отдыха и на основных пешеходных путях.
Карта климатического зонирования Украины - разработана для проектирования и связана с типологией зданий и градостроительными решениями. Она приведена в разделе 10 (приложение 1.1) ДБН 360 - 92** Градостроительство. - К.: Укрархбуд, 2002 [1], а в этих методических указаниях - на рис.1.1.
Границы климатических зон обусловлены комплексом типологических требований к архитектурным решениям в зависимости от климата места строительства.
На территории Украины нет I климатической зоны с холодным климатом, есть только II, III и IV климатические зоны:
II климатическая зона – умеренно-холодный климат – характеризуется комфортно-прохладным летом и холодной зимой - (напр., г.Киев – II В1): необходима интенсивная защита от переохлаждения, минимизация теплопотерь и влаги:
активизация солнечного воздействия;
защита от низких температур и пурги;
защита от ветра территории и др.
влагозащита территории и др.
архитектурные решения – замкнутая застройка с отводом влаги:
(п.10.29) – минимизация теплопотерь – минимальная степень открытости застройки; замкнутая компактная застройка с повышением этажности и уменьшением размера двора до 1,5 Нзд со стороны опасных зимних ветров; мероприятия по отводу влаги; ориентация на солнечные стороны; высокие теплозащитные свойства ограждающих конструкций;
III климатическая зона – умеренно-теплый климат – характеризуется комфортно-теплым летом, холодной зимой и интенсивными зимними ветрами - (напр., г.Одесса – III Б2): необходима умеренная защита от переохлаждения зимой и перегрева летом:
Умеренная защита от переохлаждения в холодный период:
аккумуляция солнечной энергии;
умеренная теплозащита и ветрозащита;
Умеренная защита от перегрева в теплый:
умеренная солнцезащита в теплый период;
влагозащита на морском побережье;
умеренная аэрация в теплый период
архитектурные решения – замкнутая хорошо аэрируемая застройка:
(п.10.29) – минимизация теплопотерь – замкнутая застройка с повышением этажности и уменьшением размера двора до 1,5 Нзд со стороны опасных зимних ветров; уменьшение теплопотерь; средней степени теплозащитные свойства ограждающих конструкций;
(п.10.31) – защита зданий и территорий от перегрева – хорошо аэрируемая застройка, снижение этажности или открытая со стороны благоприятных летних ветров, увеличение размера двора до 3-4Нзд; озеленение, обводнение, использование солнцезащитных средств.
IV климатическая зона – теплый климат – характеризуется теплым летом и мягкой зимой - (напр., г.Ялта – IV В2): необходима максимальная защита от перегрева летом:
солнцезащита территорий и зданий;
интенсивная аэрация территорий и активное проветривание зданий;
влагозащита на морском побережье;
архитектурные решения – хорошо аэрируемая свободная застройка:
(п.10.31) – защита зданий и территорий от перегрева – озеленение, увеличение размера двора более 5Нзд; обводнение, использование солнцезащитных средств.
Рис.1.1 - Карта климатического зонирования Украины.
/ДБН 360 - 92**. Градостроительство. - К.: Укрархбуд, 2002./
Условные обозначения
ЗОНА IIВ
ІІВ1 - Полесье
ІІВ2 – Центральная и восточная лесостепь
ІІВЗ - Северо - западная лесостепь
ІІВ4 - Украинские Карпаты, Закарпатье
ЗОНА IIIВ
ІІІВ1 - Западная степь
ІІІВ2 - Восточная степь
ЗОНА ІІІБ
ІІІБ1 - Южная степь
ІІІБ2 - Степной Крым, побережье
Черного и Азовского морей
ЗОНА IVВ
ІVВ1 - Горный Крым
IVВ2 - Южный берег Крыма
Лист 1 – Порядок выполнения (см. Приложение)
Для заданного города определяют (напр.., Одесса):
климатическую зону – по рис.1.1 (Карта климатического зонирования Украины) – III Б2 - побережье Черного моря;
устанавливают климат места строительства – умеренно-теплый климат – характеризуется комфортно-теплым летом, холодной зимой и интенсивными зимними ветрами: необходима умеренная защита от переохлаждения зимой и перегрева летом;
архитектурные решения – замкнутая хорошо аэрируемая застройка:
(п.10.29) – минимизация теплопотерь – замкнутая застройка с повышением этажности и уменьшением размера двора до 1,5 Нзд со стороны опасных зимних ветров; уменьшение теплопотерь; средней степени теплозащитные свойства ограждающих конструкций;
(п.10.31) – защита зданий и территорий от перегрева – хорошо аэрируемая застройка, снижение этажности или открытая со стороны благоприятных летних ветров, увеличение размера двора до 3-4Нзд; озеленение, обводнение, использование солнцезащитных средств.
Выводы по листу 1 - климат места строительства и архитектурные решения застройки в данном городе:
Город Одесса находится в III Б2 зоне, характеризуется умеренно-теплым климатом: комфортно-теплое лето, холодная зима и интенсивные ветры. Необходима средняя степень защиты от переохлаждения зимой и перегрева летом; защита от опасных ветров; умеренная влагозащита.
Архитектурные решения в данной зоне - замкнутая застройка с повышением этажности и уменьшением размера двора до 1,5 Нзд со стороны опасных зимних ветров; открытая застройка или пониженная этажность со стороны благоприятных летних ветров; увеличение размера двора до 3-4 Нзд обводнение, озеленение и солнцезащитные устройства.