Міністерство освіти і науки України

Донбаська національна академія будівництва і архітектури

Кафедра архітектури промислових і цивільних будівель

ТИМОФЄЄВ М.В.

КОНСПЕКТИ ЛЕКЦІЙ

З АРХІТЕКТУРНОЇ КЛІМАТОЛОГІЇ

(для студентів архітектурної спеціальності 7.120101)

^{Затверждено на засіданні кафедри}

^{“Архітектура промислових і цивільних будівель”}

^{Протокол № 4 від 05.02.2009}

Макіївка ДонНАБА 2009

^{УДК 69.022 / 026}

^{Тимофєєв М.В. Будівельна кліматологія. Конспекти лекцій для студентів архітектурної спеціальності.– Макіївка, ДонНАБА, 2009. – 38 стор.}

Наведено основні уявлення про кліматичні параметри, що використовуються в проектуванні, типи погоди і режими експлуатації будівель, оцінку інсоляції та вітрового режиму забудови, виконанню кліматичного паспорту міста, наведено список рекомендованої літератури. Призначено для студентів архітектурної спеціальності (7.120101)

^{Даны основные представления о} климатических параметрах, используеміх в проектировании, типах погоды и режимах эксплуатации зданий, оценке инсоляции и ветрового режима застройки, выполнению климатического паспорта города, ^{приведен список рекомендуемой литературы. Предназначено для студентов архитектурной специальности (7.120101)}

^{Укладач: доц. М.В. Тимофєєв}

^{Відповідальний за випуск: доц.М.Г. Прищенко}

^{Рецензент: доц. А.М. Носаль}

ЗМІСТ

Вступ…………………………………………………………………………………….3

1. Природно - кліматичні фактори навколишнього середовища…………………….3

2. Сполучення кліматичних факторів...................................................................……..12

3. Природно-кліматичне районування території……………………………………..15

4. Вплив погодних умов на експлуатацію будівель…………………………………..19

5. Інсоляція житлової забудови………………………………………………………..25

6. Аерація території міста………………………………………………………………31

7. Кліматологія міста……………………………………………………………………35

8. Енергоактивні будинки з використанням сонячної, вітрової, гео-,

гідротермальної енергії, біогазу……………………………………………………..

Вступ

Будівельна кліматологія є складовою частиною дисципліни “Будівельна фізика” і забезпечує дисципліни “Будівельна теплофізика”, “Типологія житла”, “Містобудівництво”. Конспект лекцій написано для узагальнення всієї інформації, що розкидана по окремих виданнях, що мають спеціалізований характер. Приведений список літератури необхідний для доповнення і поглиблення знань студентів. В конспекті дані основні поняття і інформація про методи оцінки і урахування кліматичний факторів при проектуванні.

Лекції 1-5, 7 підготовлені М.В.Тимофєєвим; лекція 6 є переведеним на українську мову і скороченим ы доповненим варіантом лекцій 10, 11, написаних В.О.Єгорченковим (Конспект лекций по дисциплине “Архитектурная светофизика”- Макеевка, 2000), що в даному виданні наводиться за згодою автора.

Лекція 1 Природньо-кліматичні фактори навколишнього середовища

1.1. Історичні аспекти

Кліматологія - це наука про клімат, його типи, умови розповсюдження по земній поверхні та зміни за часом. Клімат є однією з гео­графічних ха­ракте­ристик місцевості, знання і розуміння котрої необхідно для правильного рішення питань господарської діяльності людини та пристосування його житлово-побутових умов до навколишнього середовища.

Предметом вивчення кліматології є погодні умови, сукупність виявлення яких в приземному шарі атмосфери утворює клімат даної місцевості.

Ще Аристотелем (384-322 рр до н.е.) було висловлено, що найбільш гігієнічні міста ті, які розташовані на східних схилах і обдуваються вітрами зі сходу. Наступним за значенням він вважав захист від північних вітрів, оскільки це пом’якшує зиму.

Римський архітектор і інженер Вітрувій у другій половині 1 в. до н.е. в “Десяти книжках про архітектуру” вперше систематизував і визначив основні принципи обліку кліматичних умов в будівництві і містобудуванні. Маючи на увазі природньо-кліматичні умови, Вітрувій писав, що ніяка будівля не буде здоровою поза цих умов.

Враховуючи тривалий термін від згаданих часів до сьогодення, не слід мати сумнівів про накопичення дуже багатого досвіду в цій галузі. Сьогодні діяльність архітектора базується на роботах вчених Головної Геофізичної обсерваторії (ГГО ім. А. І. Воєйкова) м. С.-Петербурга, ЦНДІП будівель м. Москви, КиївЗНІІДТПмістобудівництва- м. Києва, та інших.

Кліматологія базується на статистичних даних метеорології – вони називаються строковими замірами. На Україні зараз експлуатуються 187 метеостанцій та метеопостів. Раніше вони входили до системи Гідромету СРСР. Головною організацією є ГГО ім. А.І. Воєйкова (С. Петербург), спостереження на якій ведуться з 1849 р (починав роботи Г.І. Вільд). В СНиП 2.01.01-82, що продовжує діяти в Україні містяться данні, що були зібрані до 1962 р за період спостереження біля 50 років. Зараз ведуться роботи по перегляду та уточненню нормативної кліматичної інформації.

Клімат в будівельній практиці розглядується на різних рівнях і підрозділяється на макро- (регіони держави), мезо- (великі території) та мікроклімат (територія забудови). Клімат впливає на людину через мікроклімат будівель і забудови. Сонячна радіація і вітер – основні елементи, що пов’язують клімат і мікроклімат в єдину систему. В цьому зв’язку будівельна кліматологія враховує взаємодію клімату, архітектурно-планувальної структури міст і архітектури будинків.

1.2. Загальні поняття про клімат і кліматоутворюваючі фактори

Слово «клімат» виникло від гречеської кліма - буквально “нахил" сонячних промінів до земної поверхні. Це означає, що першоосновою кліматоутворюючих процесів є сонячна радіація і експозиція земної поверхні відносно Сонця.

Кліматом, в сучасному розумінні, вважають типовий багаторічний режим погоди, який є властивістю конкретної місцевості і проявляється в визначених метеорологічних показниках. Багаторічний режим погоди це:

• сукупність усіх погодних умов даної місцевості за декілька десятків років;

• типова щорічна зміна погод і можливі відхили її від норми в окремі роки;

- рідкі аномальні умови погоди, характерні для кожної кліматичної зони (похолодання, засуха, дощові періоди, вітри і т. і.)

До фізичних процесів, які обумовлюють клімат, відносяться: сонячна радіація (по всьому спектру промінів в діапазоні довжин хвиль 310² – 610² нм в ультрафіолетовій, видимій і інфрачервоній областях спектру); теплооберт біля земної поверхні; вологооберт в атмосфері; повітряна циркуляція.

Окрім цього треба врахувати сучасний стан навколишнього середовища, пов’язаний з промисловою діяльністю. В області так званої містосфери від паління великої кількості палива та забруднення атмосфери газопиловими викидами утворюються очаги техносфери. Наслідком взаємодії указаних очагів і атмосфери, що їх оточує, є:

- виникнення повітряних ореолів і “ковпаків” та “островів тепла” над містами;

- збільшення хмарності і кількості опадів;

- суттєве збільшення температури повітря в місті порівняно з умовами поза містом;

- температурні інверсії з виникненням “парникового ефекту” або смогових явищ.

Таким чином, клімат як результат взаємодії сонячної радіації і географічного середовища залежить від характеру підлеглої поверхні і циркуляційних процесів, які виникають в атмосфері.