![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Суханов И.С. Лучистая энергия солнца и архитектура (на примере Средней Азии)
.pdf![](/html/65386/283/html_8MwYrQsFGz.G2dl/htmlconvd-ByRH42101x1.jpg)
![](/html/65386/283/html_8MwYrQsFGz.G2dl/htmlconvd-ByRH42102x1.jpg)
![](/html/65386/283/html_8MwYrQsFGz.G2dl/htmlconvd-ByRH42103x1.jpg)
![](/html/65386/283/html_8MwYrQsFGz.G2dl/htmlconvd-ByRH42104x1.jpg)
![](/html/65386/283/html_8MwYrQsFGz.G2dl/htmlconvd-ByRH42105x1.jpg)
рас создает ритм крупных вертикальных членений и игру светотени, благодаря чему фасады приобретают пластичность и архитектурную выразительность. Перфорированные экраны обеспечивают хорошую зри
тельную изоляцию хозяйственных террас от внешнего |
пространства. |
|
Более подробный анализ |
и результаты натурных |
теплотехнических |
и фотометрических измерений |
[108] позволяют вскрыть |
грубые просчеты |
и нарушения норм, допущенные при выполнении проекта. Летние поме щения перед жилыми комнатами оставлены открытыми, в то время как действующие нормативы [16] требуют, чтобы они были защищены при всех ориентациях, кроме северной трети горизонта. Естественно, что' солнцезащитные устройства хозяйственных террас и летних помещений перед жилыми комнатами должны различаться в соответствии с разны ми функциональными требованиями, например, с точки зрения степени раскрытия пространства и обеспечения зрительной связи интерьера и внешней среды. Применяя разные типы солнцезащиты, но увязывая их между собой ритмом, масштабом, цветом или другими архитектурнохудожественными приемами, можно было бы, сохраняя единство вос приятия, полнее отразить во внешних формах характер защищаемых помещений и обогатить решение фасадов.
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
38 |
|
|
|
/ |
/ |
\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
36 |
|
|
/ / |
|
\\ \ { |
|
|
||
о |
34] |
|
|
/ / |
|
\ |
|
\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ч. |
|
|
А |
|
|
|
|
|||
* |
32 |
|
/ |
/ |
|
|
\ |
\ |
\ |
|
6 |
|
|
/ fr' |
|
|
|
|
\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
-< |
|
|||
* |
30 |
|
* |
|
|
|
3 |
\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ç |
гв |
/ |
Г |
|
|
|
|
|
Ч |
\ |
I |
|
|
|
4~~ * |
|
|||||
X |
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
к. |
24 |
/1 |
|
|
|
|
|
|
|
\ |
51 |
26 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
// |
|
|
|
|
|
|
|
\\ |
|
22 |
/ |
|
|
16 18 |
|
|
|
\ |
|
|
|
Ю |
I? |
14 |
20 |
|
22 |
24 |
||
|
|
|
Время |
дня |
|
|
|
|
||
Рис. 67. Характер изменения |
температуры |
|||||||||
в |
экранированном |
(/) |
и |
открытом |
(2) |
лет |
||||
них |
помещениях, |
в |
кухне (3) и |
в |
жилой |
|||||
|
|
|
комнате |
(4). |
|
|
|
|
Каждое солнцезащитное устройство обладает макси мальной эффективностью толь ко при ориентации на строго определенные секторы горизон та. В связи с этим при исполь зовании солнцезащиты одноговида на фасадах разной ори ентации необходимо варьиро вать геометрические параметры в зависимости от углов паде ния солнечных лучей. В домах
-же микрорайона Ц-7 для зате нения летних помещений раз ной ориентаци применены со вершенно одинаковые устрой ства.
На рис. 67 показан ход изменения температуры возду ха в экранированном и неза щищенном летних помещениях южной ориентации, а также в расположенных за ними кухне и жилой комнате. Кривая из-
108
менения температуры воздуха в незащищенном летнем помещении почти полностью повторяет ход температуры наружного воздуха; но с небольшим сдвигом во времени. При этом максимум температуры воз духа в открытом летнем помещении несколько выше максимума на ружной температуры (по нашим наблюдениям, на 2,0°). Разница •объясняется влиянием инсоляции и зависит от конструкции летнего помещения, характера его отделки, ориентации и скорости ветра.
Наружные поверхности перфорированных экранов сильно нагрева ются под лучами солнца. Их температура, несмотря на относительно •светлую отделку в часы максимального облучения, на 8-5-10° и более превышают температуру наружного воздуха. Вследствие высокой теп лопроводности бетона тепловой поток быстро достигает внутренней по верхности экрана. От нее за счет конвекции и излучения тепло передает ся в летнее помещение.
Проветривание заэкранного пространства затруднено, так как сум марная площадь отверстий составляет менее 1/20 части площади экра на. В связи с этим летнее помещение аккумулирует тепло и в нем обра зуется так называемый «тепловой мешок». Поэтому максимум темпера туры воздуха в экранированном летнем помещении оказался на 1,5° выше, чем в незащищенном.
Летом при западной и юго-западной ориентации дневные суммар ные теплопоступления от солнечной радиации на наружную поверхность экрана в 1,5 раза больше, чем при южной. Естественно, что и темпера тура воздуха в экранированном летнем помещении в этом случае будет еще выше.
В вечерние часы, когда летнее помещение особенно интенсивно экс плуатируется, и ночью экран препятствует быстрому его охлаждению. После 18 часов разница температур воздуха в экранированном и откры том летних помещениях постепенно возрастает и к полуночи достигает 5° (рис. 67).
Летнее помещение, закрытое перфорированным бетонным экраном, перегреваясь, отрицательно влияет на микроклимат расположенной за ним кухни. Во время наблюдений газовая плита на кухне включалась периодически с 10 до 15 часов в общей сложности лишь на 1 час. Не смотря на это, разница температур в кухне и в комнате, граничащей с открытым летним помещением, во второй половине дня составляла 2-*- •3°. Температура в этих помещениях выравнивалась лишь к утру. Летнее помещение с неблагоприятным микроклиматом превращается в своеоб разную преграду, которая препятствует отводу избытков тепла и влаги из кухни. Кухня в свою очередь ухудшает микроклимат соседней жилой комнаты. Об этом свидетельствует резкий подъем температуры воздуха в жилой комнате, наступающий почти тотчас за повышением температу-
109
ры воздуха в кухне. Таким образом, эти устройства из бетона не только
не защищают от летнего перегрева, но и усугубляют его. |
|
|||
Светотехнические |
качества перфорированных бетонных экранов так |
|||
же оставляют желать |
много лучшего. Коэффициенты светопропусканил |
|||
экрана колеблются от 0,14 для наиболее удаленных точек |
от окна до |
|||
0,23 в непосредственной |
близости от него. Эта |
разница |
объясняется |
|
конусообразным сечением |
отверстий. На рис. 68 |
построены |
кривые, ха- |
|
I |
|
|
|
|
|
Рис. 68. |
Изменение |
к. е. |
о. по глубине: |
|
1—в |
жилой комнате на уровне 0.8 |
м от |
пола; |
2— в плоскости пола; |
|
|
3—в кухне на |
уровне 0,8 м от пола; 4—на уровне пола. |
|||
растеризующие |
изменение |
коэффициента |
естественной освещенности |
(к. е. о.) в плоскости характерного разреза жилой комнаты и кухни в уровне 0,8 м от пола и в плоскости пола. Действующие нормы естествен ного освещения [ИЗ] устанавливают для жилых комнат и кухонь в ус ловиях Средней Азии минимальный к. е. о. в плоскости пола с учетом поправки на световой климат—0,38%. Как видно из рис. 68, к. е. о. в жилой комнате близок к норме, а в кухне — в 3 раза меньше нормиро ванной величины.
Проект новой редакции той же главы СНиП предусматривает для
110
кухонь норму к. е. о. в уровне рабочей плоскости (0,8 м от пола)—с учетом поправки на световой климат0,75—1,13%. Если ориентировать ся на эти данные, то к. е. о. в кухне окажется в 5—7 раз ниже требуе мого значения. Рекомендация повысить нормы освещенности в кухнях основана на последних гигиенических исследованиях и связана со стрем лением улучшить санитарное состояние кухонь. Коэффициент естествен ной освещенности может служить, в первом приближении, косвенным показателем интенсивности УФ облучения,которое способно оказывать стерилизующее влияние.
Кривые к. е. о., представленные на рис. 68, построены с учетом влияния отраженного света, доля которого в наиболее удаленных от окон точках составляет 2 /з. Как отмечалось в предыдущей главе, отделочные материалы почти полностью поглощают УФ лучи и роль отраженной УФ облученности практически сводится к нулю. Поэтому очень важно, чтобы в любую точку кухни поступала рассеянная УФ энергия непо средственно от небосвода. Перфорированные экраны практически пол ностью закрывают небосвод, резко снижают освещенность и еще в боль шей степени УФ облучение.
По теплофпзическим и светотехническим качествам к перфориро ванным экранам близки орнаментальные решетки. Например, солнце защита такого типа из бетона на главном фасаде театра им. Хамзы {см. рис. 65) имеет низкий коэффициент светопропускания (0,19) и столь же неэффективна, как и средство затенения жилых домов микрорайо на Ц-7.
Перфорированные экраны и орнаментальные решетки с небольшой суммарной площадью отверстий широко применяются в архитектуре тропических стран с влажным климатом, где они служат наружными ограждающими конструкциями-—• вентилируемыми стенами. Естествен но, что механический перенос этого приема в совершенно иные клима тические условия не может дать хороших результатов.
Сравнительно большое число неудачных и ошибочных решений солнцезащиты, на наш взгляд, можно объяснить двумя основными при чинами. Во-первых, многие проектировщики максимум внимания уделя ют солнцезащите как одному из средств художественной выразительно сти и мало занимаются функциональной стороной вопроса, не выполня ют необходимых расчетов, геометрических построений. Вторая причина состоит в том, что архитекторы не имеют простого и достаточно точно го метода для расчета солнцезащиты, не располагают необходимыми данными, характеризующими теплозащитную и микроклиматическую эффективность различных затеняющих устройств.
Средства солнцезащиты должны обладать строго определенными геометрическими параметрами, чтобы обеспечивать в летний период максимальное затенение светопроемов. Л. Л. Дашкевич [31] впервые
предложил две формулы, позволяющие находить вынос козырька, при котором обеспечивается затенение проема. Однако эти формулы спра ведливы только при строгой ориентации окон на юг и юго-восток (югозапад). Вопросы, связанные с выбором габаритов солнцезащитных уст ройств, отражены в работах ряда отечественных и зарубежных исследо вателей [2, 11, 21, 127 и др.]. При определении выноса аналитическим пу тем проектировщик может гарантировать затенение проема только а расчетный момент и не получает представления о степени защиты от прямых лучей солнца в иное время.
Автором разработан метод расчета солнцезащитных устройств [91], сущность которого сводится к следующему. Защитное действие горизон тальных затеняющих элементов (козырьков, навесов, маркиз, планок жалюзи), как видно из рис. 69, однозначно определяется относительным выносом 1/Н, к нахождению величины которого и сводится расчет.
Рис. 69. Схемы горизонтальных солнцезащитных устройств.
Предварительно необходимо в общем виде установить зависимость между относительным выносом, при котором полностью затеняется све
топроем, |
положением солнца |
на небосводе |
и ориентацией |
фасада |
(рис. 70). |
Вынос затеняющего |
устройства / , |
обеспечивающий |
полную |
защиту окна от прямых лучей при данном положении солнца h , про порционален переменной величине выноса в направлении горизонталь
ной |
проекции солнечного луча (ОС=х) |
|
и косинусу относительного |
ази |
|||||
мута |
солнца а, о |
котором |
говорилось |
в |
§ I |
главы I I : |
|
||
|
|
|
|
/ = |
х-cos |
|
а. |
|
(26) |
|
Из чертежа |
(рис. |
70) |
видно, |
что |
|
|
|
|
|
|
|
|
X = И-ctg |
h. |
|
(27) |
||
|
Решая совместно |
эти |
уравнения, |
найдем |
|
||||
|
|
/.77=ctg Ä-cos a = |
ctg |
6. |
(28) |
112