ФГБОУ ВО «МОСКОВСКИЙ АРХИТЕКТУРНЫЙ ИНСТИТУТ

(ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ)»

__________________________________________________________

Кафедра «АРХИТЕКТУРНАЯ ФИЗИКА»

РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ

ПО АРХИТЕКТУРНОЙ КЛИМАТОЛОГИИ

(Учебная дисциплина «Архитектурная физика»,

бакалавриат, III курс)

Курс__3__группа__8__кафедра__Архитектура___

Студент__ Мальцева Анастасия Михайловна___

Преподаватель_ Евграфова Ирина Михайловна_

Москва, 2024

УДК 551.58

ББК 26.237

«Рабочая тетрадь по архитектурной климатологии». Учебное издание. М.: МАРХИ, 2022. – 29 с.

«Рабочая тетрадь по архитектурной климатологии» является методическим пособием для выполнения курсовой расчетно-графической работы по разделу «Архитектурная климатология» учебной дисциплины «Архитектурная физика» по программе подготовки «бакалавриат». В «Рабочей тетради» собраны и обобщены основные графические материалы, необходимые для проведения архитектурно-климатического анализа в целях архитектурного и градостроительного проектирования. Она дает основные представления об объеме и источниках требуемой для этих целей исходной климатической информации, способах ее обработки и анализа.

«Рабочая тетрадь» разработана в дополнение к учебно-методическому пособию «Климатический анализ в архитектурном проектировании» (М.: МАРХИ, - 2016) профессором кафедры «Архитектурная физика» МАРХИ, к.т.н. Мягковым М.С. под общей редакцией зав. кафедрой доктора арх., проф. Щепеткова Н.И. При разработке "Рабочей тетради" учтен опыт преподавания раздела "Архитектурная климатология" в МАРХИ, в частности − предыдущие учебные задания (составители − В.К.Лицкевич, И.Е.Журавлева) и учебно-методические пособия к ним.

«Рабочая тетрадь» рассмотрена и рекомендована в качестве учебного задания по разделу «Архитектурная климатология» на заседании кафедры «Архитектурная физика» (протокол № 1 от 30 августа 2016 г.).

© МАРХИ, 2022

© Мягков М.С., 22

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ 3

ЗАДАНИЕ 1: Сбор исходных данных и анализ годового хода температуры воздуха 4

ЗАДАНИЕ 2: Анализ годового хода влажности воздуха и осадков 9

ЗАДАНИЕ 3: анализ годового хода скорости ветра и благоприятности сторон горизонта по розе ветров 12

ЗАДАНИЕ 4: анализ температурно-влажностного и температурно-ветрового режима. Выбор режима эксплуатации здания 16

ЗАДАНИЕ 5: Оценка радиационно-теплового режима 21

ЗАДАНИЕ 6. Выбор оптимальной ориентации здания, его объемно-планировочного решения и эскиз фасада 25

Рекомендуемая литература 30

ЗАДАНИЕ 1: Сбор исходных данных и анализ годового хода температуры воздуха

1. Собрать необходимые исходные климатические данные и занести их в бланки 1 и 2.

2. Определить минимальные и максимальные суточные и месячные значения температуры воздуха и заполнить бланк 3.

3. Построить графики годового хода средней, минимальной и максимальной температур воздуха.

4. Выполнить качественный анализ годового хода температуры воздуха для заданного района.

5. Предложить архитектурно-планировочные мероприятия по защите от неблагоприятного воздействия высоких и низких температур воздуха на архитектурную среду.

Бланк 1

Общие климатические характеристики места строительства

Город (область, страна): __Красноярск, Россия______________, 56,0184 с.ш., 92,8672 в.д.

Бланк 2

Характеристики ветра и солнечной радиации при безоблачном небе по направлениям

Бланк 3

Характеристики температурного режима, годовой ход

Бланк 4

Годовой ход температуры воздуха

Анализ годового хода температуры воздуха района (города) показал следующие основные особенности: Период, когда есть возможность переохлаждения пешеходов продолжается с ноября по февраль. Период, когда есть возможность переохлаждения зданий продолжается с декабря по февраль. Период, когда есть возможность перегрева пешеходов продолжается с июня по август. Период, когда есть возможность перегрева зданий продолжается с мая по август.

Архитектурно-планировочные мероприятия по защите от неблагоприятного воздействия: Исходя из анализа годового хода температуры, следует предпринять меры по защите пешеходов и зданий от перегрева или переохлаждения. От высоких температур пешеходов защитят навесы и переходы с налаженной циркуляцией воздуха. Стены и покрытия зданий следует защитить теплоизоляционными материалами и обеспечить кондиционирование воздуха. От низких температур пешеходов защитят крытые переходы, которые так же обеспечат защиту от сильных порывов ветра. Здания для защиты от холода следует утеплять качественными материалами и с учетом его расположения. .

ЗАДАНИЕ 2: Анализ годового хода влажности

воздуха и осадков

1. Заполнить бланки 5, 6 (для заполнения бланка 5 использовать Приложение 1).

2. Выполнить качественный анализ годового хода относительной влажности воздуха для заданного района.

3. Предложить архитектурно-строительные мероприятия по защите от неблагоприятного воздействия повышенной и пониженной влажности.

4. Заполнить бланк 7.

5. Выполнить качественный анализ годового хода осадков для заданного района.

Бланк 5

Показатели влажности воздуха, годовой ход

Примечание: при относительной влажности ночью 100% избыток водяного пара осаждается в виде инея или росы

Бланк 6

Анализ годового хода относительной влажности воздуха района (города) показал следующие основные особенности: С марта по октябрь днем влажность находится в промежутке комфортных значений (40-60%), однако ночью поднимается вплоть до 100% и выпадает в виде росы, инея и тумана. Зимой на протяжении суток влажность повышена и создает дискомфортные условия в виде сырости, осадков.

Архитектурно-строительные мероприятия по защите от неблагоприятного воздействия повышенной и пониженной влажности: В данных условиях влажности следует предусмотреть защиту зданий от конденсата, плесени и последующих разрушений. Следует все несущие и ограждающие конструкции гидроизолировать, а отделочные материалы предусмотреть гидрофобными.

Бланк 7

Анализ годового хода осадков в районе (городе) показал следующие основные особенности: В городе большая часть осадков выпадает в летнее время года с мая по август. Зимой количеств выпадаемых осадков значительно ниже. Годовой ход осадков неравномерен.

Выводы относительно необходимости учета внутригодовой неравномерности распределения осадков: Распределение осадков в течении года неравномерно, что следует учитывать при проектировании водостоков, ливневок и т.д. Так же следует предусмотреть защиту пешеходов при резком выпадении большого количества осадков. Например, крытые остановки, навесы и козырьки.

Задание 3: Анализ годового хода скорости ветра и благоприятности сторон горизонта по розе ветров

1. Заполнить бланк 8.

2. Выполнить качественный анализ годового хода скорости ветра для заданного района.

3. Рассчитать по формуле 1.3 критическую скорость ветра по фактору ветроохлаждения и нанести ее на бланк 9.

3. Заполнить бланк 9.

4. Выполнить качественный анализ ветрового режима и благоприятности сторон горизонта по ветровому воздействию в январе.

5. Предложить архитектурно-планировочные и архитектурно-строительные мероприятия по защите от неблагоприятного ветрового воздействия в холодное время года.

6. Заполнить бланк 10.

7. Выполнить качественный анализ ветрового режима и благоприятности сторон горизонта по ветровому воздействию в июле.

8. Предложить архитектурно-планировочные и архитектурно-строительные мероприятия по защите от неблагоприятного ветрового воздействия в теплое время года.

Бланк 8

Анализ годового хода скорости ветра показал следующие основные особенности: Самых высоких значений скорость ветра достигает в мае, а самых низких - в сентябре. На протяжении года средняя скорость ветра не опускается ниже 1м/с, следовательно, застоев воздуха образовываться не будет. Но в мае средняя дневная скорость ветра превышает 4м/с, что создает дискомфортные условия для пешеходов. В данном случае следует предусматривать защиту от ветра, например, крытые остановки с ветрозащитой, высаживать деревья вдоль улиц, где характерны сильные порывы ветра, оборудовать переходы с ветрозащитой для пешеходов.

Расчет критической скорости ветра

для ветроохлаждения зданий

Бланк 9

Анализ благоприятности сторон горизонта по ветровому воздействию в январе для района (города) показал следующие основные особенности: Наиболее неблагоприятное направление ветра - ЮЗ. Повторяемость ветра - 64%. Скорость ветра - 5,3 м/с

Мероприятия по защите от неблагоприятного ветрового воздействия в январе: Необходимы объёмно-планировочные решения для защиты зданий от неблагоприятного ветрового воздействия

Бланк 10

Анализ благоприятности сторон горизонта по ветровому воздействию в июле для района (города) показал следующие основные особенности: Наиболее неблагоприятное направление ветра - ЮЗ. Повторяемость ветра - 41%. Скорость ветра - 3,0 м/с

Мероприятия по защите от неблагоприятного ветрового воздействия в июле: Необходимы объемно-планировочные решения для защиты зданий от неблагоприятного ветрового воздействия. Жилые комнаты стоит располагать на ЮВ сторону.

ЗАДАНИЕ 4: анализ температурно-влажностного и температурно-ветрового режима. Выбор режима эксплуатации здания

1. Заполнить бланк 11.

2. Выполнить качественный анализ температурно-влажностного режима теплого полугодия для заданного района.

3. Предложить архитектурно-планировочные мероприятия по защите от неблагоприятного температурно-влажностного воздействия.

4. Заполнить бланк 12.

5. Выполнить качественный анализ температурно-ветрового режима для заданного района.

6. Предложить архитектурно-планировочные мероприятия по защите от неблагоприятного температурно-ветрового воздействия.

7. Заполнить бланк 13 (для определения типов погоды использовать Приложение 2). Значение температурной поправки для инсолируемого фасада принять +3°С.

8. На основе бланка 13 записать «формулу погоды» для неинсолируемого и инсолируемого фасадов.

9. По «формулам погоды» определить режим эксплуатации здания, изобразить его схематически и предложить соответствующие архитектурно-планировочные, конструктивные и инженерно-технические решения (для разработки схемы эксплуатации здания использовать Приложение 3).

Бланк 11

Анализ температурно-влажностного режима теплого полугодия района (города) показал следующие основные особенности:

Лето в Красноярске теплое. Дневной температурно-влажностный режим комфортный, ночи холодные и влажные.

Мероприятия по защите от неблагоприятного воздействия:

Днем следует проветривать помещения, а ночью сохранять тепло внутри с использованием обогревателей или без них. Возможна установка специального оборудования для понижения влажности в ночные часы для защиты зданий от плесени.

Бланк 12

Анализ температурно-ветрового режима района (города) показал следующие основные особенности:

Зимой, особенно днем наблюдаются сильные порывы ветра, желательна защита пешеходов. Летом ветер сильно охлаждает пешеходов. Сильного охлаждения или перегрева зданий не наблюдается.

Мероприятия по защите от неблагоприятного воздействия:

Желательна ветрозащита пешеходных дорожек и тротуаров от ветра. Эта ветрозащита может быть обеспечена за счет опорной и проектируемой застройки, а также за счет применения малых архитектурных форм.

Наиболее надёжными способами ветрозащиты пешеходов вблизи зданий являются оформление углов зданий пешеходными галереями, или расширение стилобата зданий по этим углам, чтобы дискомфорт от нисходящего ветрового пока приходился на кровлю стилобата, а не на рельеф, по которому передвигаются пешеходы.