 
        
        Климатология_методичка
.pdf 
Московский государственный строительный университет Институт «ИСА»
Кафедра «Архитектура гражданских и промышленных зданий»
___________________________________________
Лобатовкина Е.Г.
Анализ и оценка внешних климатических условий для архитектурного проектирования
Методические указания к выполнению расчѐтно-графической работы по дисциплине «Физика среды и ограждающих конструкций» для студентов всех форм обучения
Москва, 2012
1
УДК 551.58 ББК – 38.113
Л 68
Лобатовкина Е.Г. Анализ и оценка внешних климатических условий для архитектурного проектирования: Методические указания к расчѐтнографической работе по дисциплине «Физика среды и ограждающих конструкций» . – М.,: МГСУ, 2012. – 24 с.
Учебно-методические указания излагают порядок и правила выполнения расчета сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций жилых и общественных зданий и определения положения и толщины слоя утеплителя в составе многослойных ограждающих конструкций по теплотехническим показателям. Расчет основан на соблюдении санитарно-гигиенических и строительных требований действующего документа СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» с учетом правил и указаний СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» и других нормативно-методических документов.
Рассмотрены конкретные примеры подбора расчетным способом слоя утеплителя в ограждающей конструкции здания для реальных строительно-климатических условий.
Учебно-методические указания могут использоваться также для выполнения соответствующего раздела курсовых и дипломных проектов.
Под общей редакцией зав. кафедрой, д.т.н., проф. Соловьева А.К.
©МГСУ, 2012 ©Е.Г.Лобатовкина
2
Анализ и оценка внешних климатических условий для архитектурного проектирования
Введение
Архитектурная климатология - наука об учете климата при решении архитектурных задач. Учет климата в архитектурном проектировании является темой настоящих разработок к расчетнографическим работам. Данная работа призвана научить студентов определять климатические характеристики района (пункта) строительства с целью выявления благоприятных и неблагоприятных для человека факторов климата. Учет этих факторов осуществляется путем предъявления архитектурнопланировочных и конструктивно-технических требований к городской застройке, зданиям, ограждающим конструкциям. Выполнение требований должно способствовать созданию такой искусственной архитектурой среды, которая смягчала бы влияние неблагоприятных климатических факторов на человека и использовала бы благоприятные.
Цель работы:
Оценка климата местности и разработка архитектурнопланировочных требований к городской застройке и зданиям.
Задачи работы:
1.Составление краткой климатической характеристики района строительства (пункта);
2.Формулировка предложений по планировке элементов города, микрорайона, квартала, секции, объемнопространственного решения здания с учетом климатических и микроклиматических особенностей местности.
3
1.Содержание расчетно-графической работы.
1.Общая оценка погодных условий и выбор основного режима эксплуатации зданий.
2.Оценка температурно-ветрового режима местности.
3.Выводы: архитектурно-планировочные схемы городского района и жилой секции, конструктивные и инженернотехнические требования к зданиям с учетом климата местности.
2 Рекомендации по выполнению работы
2.2Общая оценка погодных условий и выбор основного
режима эксплуатации зданий.
В ЦНИИЭП жилища разработана классификация погодных условий:
- погода по величине климатических характеристик делится на 7 классов.
Классы погоды:
Суровая (с),
Холодная (х),
Прохладная (п),
Комфортная (к),
Теплая (т),
сухая жаркая или засушливая (з),
жаркая с нормальной и повышенной влажностью (ж).
Типу погоды должен соответствовать режим эксплуатации
зданий. Установлены 4 режима:
открытый,
полуоткрытый,
закрытый,
изолированный.
4
Связь между погодой и режимом эксплуатации зданий представлена в таблице 1.
Таблица 1 - Архитектурно-технические средства регулирования
микроклимата в зданиях и наружной среде
| Режим | 
 | 
 | 
 | |
| эксплуатац | Архитектурно- | Конструктивные | Инженерно- | |
| ии и тип | планировочные | технические | ||
| 
 | ||||
| погоды | 
 | 
 | 
 | |
| Открытый, | Открытые помещения, | Трансформация | Не используются | |
| комфортная | лоджии, веранды. Бытовые | ограждений | 
 | |
| 
 | процессы на воздухе. | 
 | 
 | |
| Полуоткрыты | Ориентация на солнце. | Одинарное | Отопление | |
| й, прохладная | Защита территории от ветра | остекление, | малой | |
| 
 | зелѐными посадками, | трансформация | мощности, не | |
| 
 | использование интермии | ограждений | регулярное. | |
| 
 | 
 | 
 | Вентиляция | |
| 
 | 
 | 
 | естественная, | |
| 
 | 
 | 
 | вытяжная с | |
| 
 | 
 | 
 | притоком через | |
| 
 | 
 | 
 | щели окон | |
| Закрытый, | Компактные решения, | Ограждения | Центральное | |
| холодная | уменьшение теплопотерь, | необходимых | отопление | |
| 
 | тѐплые лестницы, тамбура, | теплозащитных | средней | |
| 
 | шкафы для верхней одежды | качеств и | мощности. | |
| 
 | в квартирах, ориентация на | воздухо- | Вентиляция | |
| 
 | солнечные стороны, защита | непроницаемост | естественная, | |
| 
 | территорий от ветра | и. | вытяжная с | |
| 
 | зданиями и посадками | Двойное | притоком через | |
| 
 | хвойных пород | остекление | щели окон. | |
| Изолированн | Максимальная | Высокие | Центральное | |
| ый, суровая | компактность, | воздухо- | отопление | |
| 
 | минимальные теплопотери, | непроницаемост | большой | |
| 
 | тѐплые лестницы, двойные | ь и | мощности. | |
| 
 | тамбуры, вентилируемые | теплозащитные | Механическая | |
| 
 | шкафы для верхней одежды | качества | приточно- | |
| 
 | в квартирах, гардеробные | ограждений. | вытяжная | |
| 
 | комнаты в общественных | Тройное и | вентиляция с | |
| 
 | зданиях. Защита территорий | четвѐрное | подогревом и | |
| 
 | от ветра зданиями. Тѐплые | остекление. | увлажнением | |
| 
 | переходы между зданиями, | Фундаменты с | воздуха. | |
| 
 | 5 | 
 | 
 | 
| 
 | Режим | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| эксплуатац | Архитектурно- | Конструктивные | Инженерно- | ||
| 
 | ии и тип | планировочные | технические | ||
| 
 | 
 | ||||
| 
 | погоды | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | крытые улицы и центры, | учѐтом вечной | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | утеплѐнные остановки | мерзлоты. | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | общественного транспорта | 
 | 
 | 
 | 
| Полуоткрыт | Сквозное, угловое, | Трансформация | Механические | ||
| ый, тѐплая | проветривание, | ограждений, | вентиляторы – | ||
| 
 | 
 | солнцезащита, открытые | солнцезащита | фены. При | |
| 
 | 
 | помещения, лоджии, | 
 | инсоляции | |
| 
 | 
 | веранды. Лестницы | 
 | требуется | |
| 
 | 
 | полуоткрытые, без | 
 | искусственное | |
| 
 | 
 | тамбуров. Ориентация на | 
 | охлаждение. | |
| 
 | 
 | юг и север. Затенение и | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | аэрация территорий, | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | использование ночных | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | прохладных ветров | 
 | 
 | 
 | 
| Закрытый, | Компактные решения, | Ограждение | Искусственное | ||
| жаркая, | уменьшение | необходимых | охлаждение | ||
| сухая | теплопоступлений. | теплозащитных | воздуха без | ||
| 
 | 
 | Солнцезащита. Затенение и | качеств и | снижения | |
| 
 | 
 | обводнение территорий. | воздухо- | влагосодержания | |
| 
 | 
 | Защита от пыльных ветров, | непроницаемост | , механические | |
| 
 | 
 | использование ночных | и. Солнцезащита | вентиляторы, | |
| 
 | 
 | прохладных ветров | окон и стен. | фены. | |
| 
 | 
 | 
 | Остекление | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | двойное или | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | одинарное | 
 | 
 | 
| Изолированн | Компактные решения, | Высокие | Полное | ||
| ый, жаркая с | минимальные | воздухо- | кондиционирова | ||
| нормальной и | теплопоступления. | непроницаемост | ние, | ||
| повышенной | Солнцезащита. Затенение | ь и | побудительная | ||
| влажностью | пешеходных путей | теплозащитные | вентиляция | ||
| 
 | 
 | зданиями, максимальная | качества. | вытяжная | |
| 
 | 
 | аэрация территории | Солнцезащита. | вентиляторы - | |
| 
 | 
 | 
 | Остекление | фены | |
| 
 | 
 | 
 | двойное или | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | одинарное, с | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | противомоскитн | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | ыми сетками. | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 6 | 
 | 
 | 
 | 
 
Для выявления преобладающего типа погоды составляется таблица по образцу рисунка 1. Для каждого месяца в ночные (7 ч) и дневные (13 ч) часы устанавливается с помощью графика (рисунок 2) тип погоды и отмечается каким-нибудь условным обозначением в соответствующей клеточке таблицы.
Делается вывод о преобладающем типе погоды. Преобладающих типов погоды может быть несколько, например, два: для зимы и лета. При континентальном климате в летние и переходные месяцы следует обратить внимание отдельно на погоду ночную (утреннюю) и дневную. Преобладающие типы погода предопределяют режим эксплуатации здания, типологические требования к нему, а также организацию жилой среды в городе. На основе оценки погоды данной местности составляются архитектурно-планировочные и инженернотехнические требования.
| Месяцы | 1 | 2 | 3 | 4 | 
 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 
| часы | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 7 ч | Х | Х | Х | Х | П | К | К | К | П | Х | Х | Х | |
| 13 ч | Х | Х | Х | П | К | К | К | К | К | П | Х | Х | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 8К 4П 12Х | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
Рисунок 1 – Общая оценка погодных условий (г. Харьков)
7
 
1 – жаркая; 2 – сухая жаркая; 3 – теплая; 4 – комфортная; 5 – прохладная; 6 – холодная; 7 – суровая.
Рисунок 2 – Классификация погодных условий
8
2.3Оценка температурно-ветрового режима местности.
Кроме скорости и температуры, ветер характеризуется направлением движения и повторяемостью в данном направлении. Направление ветра определяется точкой горизонта, от которой дует ветер. Обычно используется 8 направлений (румбов): С, СВ, В, ЮВ, Ю, ЮЗ, З, СЗ. Повторяемость ветра по различным направлениям оценивается в % по данному румбу, при этом повторяемость по всем румбам принята за 100%.
Характеристика ветрового режима обычно выражается в виде «розы ветров» (рисунок 3). Для этого делается построение 8 направлений (румбов) и от точки их пересечения вдоль каждого направления откладываются значения скорости (V) и повторяемости (Р) ветра (масштаб V и P выбирается произвольно). Соединение между собой прямыми линиями точек значений (V) образует розу скоростей, а значения температур при ветре разных направлений приписываются дополнительно по каждому направлению.
Оценка ветрового режима:
а) определяется преобладающее направление ветра; б) направление ветра с наибольшей скоростью;
д) используя данные из рисунка 4, определить, требуется ли защита пешехода от ветра в зимних условиях.
Показатели ветрового режима используется для решения планировочных задач, связанных с расположением промышленных предприятий и населѐнных мест, с выбором оптимальной ориентации улиц и зданий, с выбором типа жилых секций и т.д.
9
 
Рисунок 3 – Температурно-ветровой режим для г. Харьков.
10
