Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Суханов И.С. Лучистая энергия солнца и архитектура (на примере Средней Азии)

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
23.57 Mб
Скачать

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

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ