Учебно-методические разработки к расчётно

ГОУ ВПО «Московский архитектурный институт
(Государственная Академия)»
кафедра «Архитектурная физика»
___________________________________________________
Методические указания
к выполнению
курсовой расчётно-графической работы
по Архитектурной климатологии
Анализ и оценка внешних климатических условий
для архитектурного проектирования
Москва 2009 г.
1 Введение
Архитектурная климатология - наука об учете климата при
решении архитектурных задач. Учет климата в архитектурном
проектировании является темой настоящих разработок к расчетнографическим
работам.
Данные
методические
рекомендации
предполагают составление климатической характеристики района
(пункта) строительства с целью выявления благоприятных и
неблагоприятных для человека факторов климата. Учет этих факторов
осуществляется путем предъявления архитектурно-планировочных 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 архитектурно-планировочных
требований к городской застройке и зданиям.
Задачи работы:
1. Составление
климатической
характеристики
района
строительства (пункта);
2. Выявление благоприятных и неблагоприятных факторов
климата строительства;
3. Формулировка предложений по планировке элементов города,
микрорайона (или заводской территории), квартала, секции,
объемно-пространственного решения здания с учетом
климатических
и
микроклиматических
особенностей
местности.
2 1. Содержание расчетно-графической работы.
2. Оценка годового хода изменения климатических элементов.
3. Общая оценка погодных условий и выбор основного режима
эксплуатации зданий.
4. Оценка
летнего
температурно-влажностного
режима
местности.
5. Оценка температурно-ветрового режима местности.
6. Оценка сторон горизонта местности по комплексу
климатических факторов.
7. Выводы: архитектурно-планировочные схемы городского
района и жилой секции, конструктивные и инженернотехнические требования к зданиям с учетом климата
местности.
2
2.1
Рекомендации по выполнению работы
Краткая характеристика некоторых климатических
элементов.
Климатическими элементами являются: температура и
влажность воздуха, ветер, солнечная радиация, осадки и т.д. . Из них
основными, определяющими погоду являются: температура воздуха,
относительная влажность воздуха и ветер. Критические значения
основных
климатических
факторов
помогают
составить
характеристику климата, причем, критические значения различных
климатических факторов функционально связаны между собой.
При температуре воздуха более 21°С уже возможен перегрев
помещений, особенно при наличии инсоляции. При температуре более
28°С начинается перегрев человека и необходима защита от солнца и
использование ветра не только в помещении, но и на территории
городской застройки. При температуре близкой к 0°С и влажности 70%
и более необходима защита пешехода от любого ветра. Зимой при
температурах не ниже -15°С желательна защита пешехода от ветра, и
эта защита обязательна при следующих сочетаниях температуры и
ветра :
3 Температура воздуха (°С)
От -15 до -20
-20 - 20
-25 - 30
-30 - 35
Скорость ветра (м/с)
до 3,5
3,0
2,0
1,5
При температурах ниже - 35° пешехода надо активно
защищать от ветра и низкой температуры, например, крытыми
галереями - переходами.
Ветер со скоростью более 4 м/с раздражает (дискомфорт).
Ветер со скоростью более 5 м/с, при отрицательных температурах,
вызывает резкое увеличение охлаждение зданий (на 10-25%) и
человека. Ветер со скоростью более 6 м/с вызывает снего и
пескоперенос, от которого требуется защита городских территорий.
Ветер со скоростью более 12 м/с вызывает механические разрушения.
На рисунке 1 дана характеристика температуры и ветра. Относительная
влажность воздуха менее 30% и более 70% неблагоприятна для
человека. Значения относительной влажности воздуха от 30% до 70%
могут быть благоприятны и неблагоприятны для человека в
зависимости от температуры (рисунок З).
2.2
Годовой ход изменения климатических элементов
При изучении хода изменения климатических элементов
графическое изображение критических зон помогает выявить
важнейшие характеристики климата данной местности. Для
построения графика можно использовать бланк-сетку, образец которой
показан на рисунке 2. Горизонтальная ось разбирается на 12 равных
отрезков, соответствующих месяцами года. Слева по вертикальной оси
отмечается масштаб температур (t ), отсчитываемых от нуля вверх и
вниз. Справа по вертикальной оси отмечается масштаб относительных
влажностей ( Y), отсчитываемых от нуля вверх и масштаб скоростей
ветра ( V ), отсчитываемых от нуля вниз. Рекомендуется масштаб t, Y,
и V выбирать таким образом, чтобы отметки их значений не
налагались одна на другую. На бланк-сетку наносятся отметки
значений температуры и относительной влажности воздуха в 13 ч. и 7
ч. (t13 ,Y13 ,t7 ,Y7) и значения скорости ветра в 13 ч. (V13) для каждого
месяца в виде горизонтальных отрезков (см. рисунок 2). Согласно
Список рекомендованной литературы:
1. Лицкевич В.К., Наумовец Г.А. Анализ и оценка климатических
условий для архитектурного проектирования /Учебно-методические
разработки к расчетно-графической работе по архитектурной
климатологии. Часть 1. / М.: – МАрхИ, 1975, 36 с.
2. Лицкевич В.К. Жилище и климат. М.: Стройиздат, 1984. 288 с.
3. Коваленко П.П., Орлова Л.Н. Городская климатология. М. 6.
Стройиздат, 1993. 144 с.
4. Руководство по строительной климатологии: Пособие по
проектированию. М.: Стройиздат, 1974. 115 с.
5. А.П.Михеев, А.М.Береговой, Л.Н.Петрянина. Проектирование
зданий и застройки населенных мест с учетом климата и
энергосбережения: Учебное пособие. – 3-е изд. Перераб. И доп. –
М.: Издательство АСВ, 2002. – 192с.
6. Климат Барнаула. под ред.д-ра геогр. Наук С.Д.Кашинского и
В.Л.Кухарской. – Л:Гидрометеоиздат, 1984. – 171с.
7. Демин О. Б. Физико-технические основы проектирования зданий.
Часть 1: Архитектурно-строительная климатология. Тамбов: Изд-во
ТГТУ, 2002
8. СНиП 23-01-99. Строительная климатология / Госстрой России. М.:
ГУП ЦПП Госстроя России, 2000. 57 с
9. СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика /
Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1983. 136 с
10. Строительная климатология: Справ. Пособие к СНиП / НИИ строит.
физики. М.: Стройиздат,1990. 86 с.
11. Справ. пособие к СНиП. Пособие по строительной климатологии (к
СНиП 2.01.01.-82)/ НИИ строительной физики Госстроя СССР. М.:
Стройиздат, 1987. 396 с.
12. Руководство по строительной климатологии: Пособие по
проектированию. М.: Стройиздат, 1974. 115 с.
4 41 Содержание:
1
2
Содержание расчетно-графической работы.
Рекомендации по выполнению работы
2.1
Краткая характеристика некоторых климатических
элементов.
2.2
Годовой ход изменения климатических элементов
2.3
Общая оценка погодных условий и выбор основного
режима эксплуатации зданий.
2.4
Оценка температурно-ветрового режима местности.
2.5
Оценка температурно-ветрового режима местности.
2.6
Оценка сторон горизонта по комплексу климатических
факторов
3 Выводы
3.1
Использование архитектурно-планировочных средств.
3.2
Архитектурно-конструктивные средства.
3.3
Инженерно-технические средства.
4 Пример: Анализ и оценка внешних климатических условий для
г.Харькова
5 Варианты задания
числовому значению климатических элементов и их характеристике,
данной в предыдущем параграфе, отмечаются неблагоприятные зоны
воздействия климатических факторов на человека. На рисунке 2
неблагоприятные зоны отмечены в виде заштрихованных
прямоугольников, которые показывают, что в марте и ноябре при
высоких влажностях (Y > 70%) и температурах близких к нулю всякий
ветер вреден, иными словами: все три климатические фактора –
неблагоприятны.
Заштрихованные участки повышенной влажности (Y >70%) в
утренние часы (7 ч.) при положительных температурах с апреля по
октябрь (согласно данным на рисунке 3) и участки высоких температур
(t ≥ 21◦) днём в летние месяцы, при которых возможен перегрев
помещений. Ветер со скоростью 3 - 4 м/с в эти месяцы благоприятен.
Критические значения годового хода климатических
элементов в данной местности учитываются в дальнейшем при
предъявлении конструктивно-типологических трёбований к зданиям и
городской застройки.
2.3
Общая оценка погодных условий и выбор основного
режима эксплуатации зданий.
Погоду зимой в основном образуют температура и ветер,
потому что при температурах ниже нуля особенно сильное воздействие
на человека оказывает ветер, т.к. при этом сдувается прилегающий к
человеческому телу нагретый слой воздуха, что увеличивает
охлаждение человеческого организма. При высоких температурах
сильное воздействие на человеческий организм оказывает величина
относительной влажности. Влажная среда затрудняет процесс
испарения влаги с кожи человека, нарушая тем самым терморегуляцию
его организма. Чем суше воздух, тем интенсивнее испарение с кожных
покровов и интенсивнее охлаждение организма; чем выше влажность
воздуха, тем слабее испарение и сильнее перегрев организма. Поэтому
летом погоду, в основном, образуют температура и относительная
влажность воздуха. ЦНИИЭП жилища разработал следующую
классификацию погодных условий:
- погода по величине климатических характеристик t (0С) и V
(м/с) при отрицательных температурах и по величине t (0С) и Y (%) при
положительных температурах делится на 7 классов.
40 5 Классы погоды: суровая, холодная, прохладная, комфортная,
теплая, сухая жаркая, жаркая с нормальной и повышенной
влажностью. Зависимость между классами погоды и климатическими
факторами представлены на рисунке 4.
Режим эксплуатации зданий должен соответствовать погоде.
Установлены 4 режима: открытый, полуоткрытый, закрытый и
изолированный.
Связь между погодой и режимом эксплуатации зданий:
1) Открытий режим применяется при комфортной погоде. Здание
защищено от солнца, но раскрыто во внешнюю среду и практически не
несет климатозащитной функции. Желательны балконы, лоджии,
веранды.
2) Полуоткрытый режим применяется:
а) при прохладной погоде, ограничена связь жилища с
окружающей средой: приток воздуха через форточку, вытяжная
вентиляция, отопление не регулярное (электрокамин и т.п.);
б) при теплой погоде, требуется солнцезащита, сквозное
проветривание, желательны ориентации фасадов на С и Ю, галереи,
лоджии, веранды
3) Закрытый режим применяется:
а) при холодной погоде, жилище должно быть изолировано от
внешней среды: закрытые окна (двойное остекление), естественный
приток воздуха через щели окон и дверей, вытяжная вентиляция,
отопление регулярное;
б) при сухой жаркой погоде, жилище должно быть
изолировано от внешней среды; окна закрыты ставнями, полная
солнцезащита, желательно обводнение и озеленение высокими
деревьями, участков, прилегающих к зданию. Приток воздуха
естественный, вентиляция вытяжная. Рекомендуются искусственное
охлаждение помещений и вентиляторы, вызывающие движение
воздуха (фены).
Вариант 10 - Климатические данные г. Кзыл-Орда ( 450 с.ш.)
месяцы
I
II
III
IV
V
VIII
IX
X
XI
XII
Температура
7 ч. -13,6 -11,9 -4,4
13 ч.
-6,7 -3,9 4,7
Относительна
я влажность
86
84
83
(%)
7 ч.
13 ч. 76
73
60
Скорость
ветра (м/с)
3,8 4,6 4,5
11,5 15,9 17,9 15,2
8,9
1,6
-4,6
-9,9
16,7 25,1 30,4 31,9 30,0 23,6 14,9
4,5
-3,6
5,0
VII
68
54
52
55
56
62
73
81
86
38
30
30
30
30
31
40
57
74
5,0
4,6
4,1
4,3
4,5
4,5
4,4
4,0
4,1
январь
июль
Направлени
е сторон
С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ С
света
Температур
а ветра t(С0) -10,8-12,3-14,2 -2,8 -3,6 -5,7 -5,9 -9,2
СВ
В ЮВ Ю ЮЗ
З
СЗ
Повторяемо
сть ветра
8 10 14 7 10 12 6 3 21 24 6
2
2
5 20 20
ρ(%)
Скорость
ветра
4,6 6,5 5,4 3,7 4,9 5,7 5,0 5,2 2,6 4,5 4,7 7,7 3,4 3,7 4,3 4,6
V(м/с)
Суммарная
60 106 155 142 115 142 155 106
радиация
(ккал/м2час)
4) Изолированный режим применятся:
а) при суровой погоде, жилище должно быть полностью
изолировано от внешней среды; закрытые окна (тройное остекление с
герметическими уплотнителями). Механическая приточно-вытяжкая
6 VI
показатели
39 Вариант 10 - Климатические данные г. Кызыл-Арват (380 с.ш.)
месяцы
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
4,4
0,3
12,4 24,0 28,1 35,2 35,9 35,2 30,0 21,4 11,8
5,4
показатели
Температура
7 ч. -2,4 0,0
13 ч.
2,8 6,5
Относительна
я влажность
85
81
(%)
7 ч.
13 ч. 71
62
Скорость
ветра (м/с)
3,4 3,2
5,1
12,1 19,9 24,9 27,2 25,4 18,9 11,0
78
63
52
44
45
44
45
62
76
84
54
40
31
23
25
23
25
36
54
69
3,4
4,1
3,6
3,5
3,2
2,7
2,6
3,0
3,0
2,9
январь
Направлени
е сторон
света
Температур
а ветра t(С0)
июль
С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З
СЗ
С
СВ
В ЮВ Ю ЮЗ
З
СЗ
вентиляция с подогревом и увлажнением воздуха. Отопление
регулярное, активное;
б) при жаркой погоде с нормальной и повышенной
влажностью жилище должно быть полностью изолировано от внешней
среды: окна закрыты, солнцезащита. Кондиционирующая установка,
создающая искусственный климат.
Для выявления преобладающего типа погоды составляется
таблица по образцу рисунка 5. Для каждого месяца в утренние (7 ч) и
дневные (13 ч) часы устанавливается с помощью графика (рисунок 4)
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
инженерно-технические требования.
3,6 1,6 -0,9 3,3 8,9 6,5 4,1 4,8 33,5 35,0 31,6 29,1 29,0 30,2 30,7 32,4
Повторяемо
сть ветра
2 6 48 19 3 9
8 5 5
8 28 9 13 19 11 7
ρ(%)
Скорость
ветра
1,8 3,4 5,8 3,6 3,6 5,5 5,7 3,9 3,1 3,6 4,8 3,9 5,6 7,5 4,6 3,6
V(м/с)
Суммарная
61 104 140 121 87 121 140 104
радиация
(ккал/м2час)
2.4
Влажностный режим характеризуется относительной влажностью
воздуха:
Y=
e
100%
E
(1)
Где:
е - абсолютная влажность воздуха;
Е - максимальная абсолютная влажность воздуха при данной
температуре.
Численное значение относительной влажности показывает
близость среды к насыщенному состоянию и тем самым характеризует
возможность терморегуляции человеческого организма.
Воздействие влажности воздуха на человека как указывалось
связано с температурой воздуха. Характер этой взаимосвязи показан на
38 Оценка летнего температурно-влажностного режима
местности
7 графике (рисунок 3). На графике даны верхние и нижние критические
значения Y, ограничивающие зону оптимальных значений Y.
(Внутри этой зоны показана также зона наиболее комфортных
значений t и Y). Вне оптимальной зоны Y определены области
дискомфорта по температуре и влажности. Для оценки температурновлажностного режима строится рабочий график (рисунок 6).
Горизонтальная ось разбивается на равные отрезки, соответствующие
месяцам года с положительной температурой. По вертикальной оси
отмечается масштаб относительной влажности воздуха( Y). Делается
построение критических значений относительной влажности воздуха
(Y) для каждого месяца. Для этого узнается средняя температура в 13
ч. для каждого месяца (по таблице климатических данных) и по
графику на рисунке 3 для каждой температуры находится критические
верхние и нижние значения Y, которые откладываются на рабочем
графике для каждого соответствующего месяца. Критические значения
Y на рабочем графике ограничивают зону оптимальной влажности в
данной местности при положительных температурах. Здесь же
строится кривая, показывающая сезонный ход изменения фактической
относительной влажности в 13 ч. (Y13).
Очевидно, что если фактическая кривая Y13 выйдет за пределы
оптимальной зоны, то это означает, либо повышенную влажность
воздуха (кривая Y13 идет поверх зоны), либо сухость воздуха (кривая
Y13 идет внизу зоны). Точно такое же построение можно проделать и
для оценки температурно-влажностного режима в утренние (ночные)
часы (для t7 и Y7).
Последнее
рекомендуется
сделать
в
условиях
континентального климата.
После построения рабочего графика делается вывод: какое по
температуре и влажности лето в данной местности, например: сухое
жаркое лето, холодное влажное и т.п.
В связи с оценкой температурно-влажностного летнего режима
указываются типологические особенности жилого или гражданского
здания. А именно: необходимость проветривания, круглосуточного
дневного или ночного, тип жилой секции, величина и размещение окон
с целью оптимального проветривания, необходимость радиационного
охлаждения, кондиционера и т.п. Дается эскизный рисунок планировки
квартала, здания, помещения, отмечается, по необходимости
озеленение или обводнение квартала и т.д.
Вариант 9 - Климатические данные г. Кишинев (47 0 с.ш.)
месяцы
I
III
Температура
7 ч. -6,2 -5,5 -1,5
13 ч.
-3,6 -2,1 3,8
Относительна
я влажность
85
85
83
(%)
7 ч.
13 ч. 76
74
62
Скорость
ветра (м/с)
3,0 3,2
3,3
IV
V
X
XI
XII
5,0
1,0
-3,7
10,9 18,4 21,8 23,8 23,5 19,9 12,6
4,0
-1,2
5,2
VI
VII
VIII
IX
12,7 16,0 17,8 16,6 11,1
74
71
74
72
74
80
86
88
88
45
45
48
45
44
46
55
74
79
2,9
2,7
2,6
2,4
2,3
2,2
2,2
2,7
2,8
январь
июль
Направлени
е сторон
С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
света
Температур
а ветра t(С0) -4,1 -3,3 -2,5 -2,5 4,7 2,4 -0,3 -2,2 16,0 19,0 23,0 24,0 24,0 21,0 19,0 17,0
Повторяемо
сть ветра
9 12 6 18 10 5
8 32 12 8
4 12 11 6 12 35
ρ(%)
Скорость
ветра
4,5 4,1 3,2 2,5 2,9 2,6 2,8 3,7 3,4 2,4 2,0 2,3 2,4 2,3 2,8 3,5
V(м/с)
Суммарная
61 107 157 148 123 148 157 107
радиация
(ккал/м2час)
8 II
показатели
37 Вариант 8 - Климатические данные г. Уральск ( 510 с.ш.)
2.5
75
63
62
60
65
73
81
84
86
51
40
39
39
39
43
52
72
79
Как уже отмечалось выше, действие ветра на человека очень
связано с температурой и влажностью воздуха. Ветер дает
охлаждающий эффект при температурах приблизительно до 33°С. При
более высоких температурах вместе с ветром приходит тепло. При t ≥
ЗЗ°С и Y≤ 25%, при t=0°С и Y≥70 % ветер любой скорости вреден.
Более подробная характеристика ветра в связи с температурой
приведена на рисунке I.
Ветроохлаждение (Н) при различных скоростях ветра (V) и
температуре воздуха при ветре (t) можно подсчитать в условных
единицах по формуле:
5,8
5,9
5,5
5,3
5,5
5,8
5,4
5,2
4,8
Формула справедлива для значений:
месяцы
I
II
III
IV
V
0,7
8,9
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
13,9 16,2 14,0
7,9
1,2
-6,2 -14,4
показатели
Температура
7 ч. -17,8 -17,7 -11,0
13 ч.
-11,7 -10,1 -3,3
Относительна
я влажность
84
83
83
(%)
7 ч.
13 ч. 79
73
72
Скорость
ветра (м/с)
4,6 5,3 5,2
10,0 20,6 25,8 28,7 26,6 19,7 18,5
январь
-0,7
-8,8
июль
Направлени
е сторон
С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ С
света
Температур
а ветра t(С0) -18,7-20,6-14,8-12,8-11,6 -8,7 -10,8-19,3
СВ
В ЮВ Ю ЮЗ
З
СЗ
Повторяемо
сть ветра
11 13 10 18 20 14 7 7 20 14 9
7
9
7 15 19
ρ(%)
Скорость
ветра
5,2 4,8 5,6 6,6 6,6 6,8 4,9 4,4 5,0 4,2 3,7 3,8 3,8 4,8 4,9 5,0
V(м/с)
Суммарная
67 109 163 161 141 161 103 109
радиация
(ккал/м2час)
(
)
H = 0.13 + 0.47 V ⋅ (36.5 − t )
(2)
V = I + 17 м / сек и t=36.5◦
На рисунке7 приводится график, построенный на основе этой
формулы, по которому, зная скорость и температуру ветра, можно
определить ветроохлаждение. 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». 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;
в) вероятность ветра с наибольшей скоростью;
г) наименьшая скорость ветра с вероятностью Р ≥ 16%;
36 Оценка температурно-ветрового режима местности.
9 д) используя данные из П.1, определить, требуется ли защита
пешехода от ветра в зимних условиях.
Показатели ветрового режима используется для решения
планировочных задач, связанных с расположением промышленных
предприятий и населённых мест, с выбором оптимальной ориентации
улиц и зданий, с выбором типа жилых секций и т.д.
2.6
Оценка сторон горизонта по комплексу климатических
факторов
Для решения целого ряда архитектурно-планировочных и
архитектурно-конструктивных задач, например, определение уличной
сети города, ориентации зданий, выбора типа жилой секции, размера и
расположения окон и дверей и т.д., очень важно произвести оценку
комплексного воздействия климатических факторов по направлениям
стран света. Эта оценка делается по основным климатическим
факторам: скорости и повторяемости ветра в связи с температурой и
влажностью воздуха и по инсоляции, которая может играть и
положительную и отрицательную роль также в связи с ветром,
температурой и влажностью воздуха.
Для оценки характера ветра используются розы ветров.
Рассчитывается также ветроохлаждение Н в двух наиболее
неблагоприятных направлениях: где скорость ветра имеет
максимальное значение и где температура ветра самая низкая.
Из этих двух направлений отмечается направление с
наибольшим значением Н как нежелательное для ориентации фасадов
жилых зданий.
Для оценки по инсоляции учитывается траектория солнца в
данной местности и величина солнечной радиации. Делается
построение диаграммы солнечной радиации по 8 румбам. (см. рисунок
9).
В каждом направлении от центральной точки откладываются
значения суммарной солнечной радиации на вертикальную
поверхность в ккал2/м.час, полученные точки соединяются плавной
замкнутой кривой. Здесь же показаны кривые ультрафиолетового и
светового излучения солнца (ультрафиолетовое излучение: ЮВ –
100%; ЮЗ -95%, С – 50%; световое излучение: С – 100%, В и З – 140%,
Ю – 130%).
Вариант 7 - Климатические данные г. Эльтон. ( 490 с.ш.)
месяцы
I
III
Температура
7 ч. -15,1 -14,4 -7,7
13 ч.
-9,4 -7,9 -0,3
Относительна
я влажность
86
85
87
(%)
7 ч.
13 ч. 83
82
76
Скорость
ветра (м/с)
5,5 6,5 5,7
IV
V
2,4
9,9
VI
VII
VIII
IX
X
XI
14,5 17,2 16,0
9,1
2,2
-4,0 -11,2
11,5 22,0 26,5 29,5 27,7 20,6 12,1
XII
2,2
-6,1
74
59
57
57
59
71
82
88
86
49
31
31
37
36
43
52
73
81
5,8
5,6
5,3
5,1
5,1
5,3
5,8
5,3
5,3
январь
июль
Направлени
е сторон
С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ С
света
Температур
а ветра t(С0) -12,5-13,5 -8,5 -4,0 -1,5 -4,5 -9,5 -13,5
СВ
В ЮВ Ю ЮЗ
З
СЗ
Повторяемо
сть ветра
9 12 17 18 10 13 14 9 13 14 13 9
6
8 16 21
ρ(%)
Скорость
ветра
4,2 4,9 4,6 4,5 4,9 4,5 4,3 4,5 4,0 3,8 4,0 3,4 3,6 4,1 4,1 44
V(м/с)
Суммарная
65 109 160 156 133 156 160 109
радиация
(ккал/м2час)
10 II
показатели
35 Вариант 6 - Климатические данные г. Херсон (460 с.ш.)
месяцы
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
5,9
0,3
-4,1
13,5 20,8 24,1 27,4 27,2 22,2 15,3
6,5
0,8
показатели
Температура
7 ч. -6,4 -6,1 -1,3
13 ч.
-1,7 -0,6 5,4
Относительна
я влажность
90
89
89
(%)
7 ч.
13 ч. 81
79
67
Скорость
ветра (м/с)
5,5 6,0 6,0
4,2
10,1 13,9 16,3 15,0 10,6
81
72
72
68
70
74
88
81
92
53
46
47
44
41
45
60
75
83
6,0
5,2
4,8
4,3
4,6
5,0
5,3
5,5
5,4
январь
июль
Направлени
е сторон
С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
света
Температур
а ветра t(С0) -8,5 -8,0 -3,0 0,2 3,0 1,0 2,0 5,5 22,0 24,0 26,0 25,5 25,5 25,0 23,5 22,5
Повторяемо
сть ветра
16 23 17 12 7 7
8 10 22 14 9
5
7 18 10 15
ρ(%)
Скорость
ветра
5,4 6,2 5,9 4,1 3,6 4,0 4,4 4,8 4,1 4,0 3,6 3,2 2,8 3,8 3,5 4,1
V(м/с)
Суммарная
60 107 156 145 119 145 156 107
радиация
(ккал/м2час)
При оценке сторон горизонта учитывается необходимость
инсоляции жилых квартир. В связи с этим нельзя ориентировать
квартиры всеми окнами на север. С другой стороны, при температурах
больше 21°С возможен перегрев помещений и в этом случае
нежелательна ориентация фасадов на ЮЗ и З.
Для комплексной оценки делается построение круговой
диаграммы, на которой в виде секторов отмечаются зоны по
ориентации: запрещённые, нежелательные (ориентация дается в виде
исключения с активной защитой от неблагоприятных факторов
климата) неблагоприятные (ориентация возможна с защитой,
смягчающей неблагоприятное воздействие климата) и благоприятные
(пример на рисунке 10). Если, например, применяются квартиры с
односторонней ориентацией, то для них зона ориентаций между
румбами 310° и 50° является запрещенной по условиям инсоляции.
Если, например, дует сильный холодный северо-восточный ветер, то
зона СВ направления (сектор, захватывающий по полрумба с обеих
сторон вдоль этого направления) отмечается как нежелательная и т.п.
На основе итоговой оценки климата местности по комплексу
метеофакторов делают общие выводы, связывающие климатическую
типологию с типологией архитектурных сооружений и планировок.
Продумываются все средства, способные обеспечить в зданиях
и поселениях благоприятные микроклиматические условия или, хотя
бы смягчающие влияния неблагоприятных факторов климата на
человека. Эти средства можно подразделить на три группы:
архитектурно-планировочные,
конструктивные и
инженернотехнические.
3
Выводы
Выводы делаются на основе суммирования итогов
предыдущих частей работы, и включают архитектурно-планировочные
схемы городского района и жилой секции, конструктивные и
инженерно-технические требования к зданиям с учетом климата
местности.
3.1
Использование архитектурно-планировочных средств.
В связи с географической широтой и характером местного
климата, оценка которого произведена в предыдущих частях работы,
делается выбор типа планировки жилого дома, обеспечивающей
34 11 активизацию или ограничение проветривания. Выбор ориентации
фасада жилого здания связан с типом секции и должен обеспечивать
норму инсоляции в квартире и по возможности отсутствие
ветроохлаждения и перегрева помещений. Следует учитывать условия
аэрации помещений. При ориентации фасадов перпендикулярно к
ветру, скорость ветра, проникающего в здание через раскрытые окна,
снижается до 20% при сквозном проветривании и до 7% при
одностороннем проветривании помещений. При ориентации фасадов
под углом 45° к направлению ветра, скорость ветра проникающего в
здание при тех же условиях снижается еще дополнительно на 15 - 20%.
При планировке городов важно предусмотреть защиту жилого района
от задымления со стороны промышленных предприятий. Это
достигается правильным расположением промзоны по отношению к
жилому району.
Промзона должна располагаться в направлении с наименьшей
повторяемостью
ветра
(Рmin).
Дополнительно
решается
противоположная задача. Допустим, по условиям рельефа местности
промзону вынуждены расположить со стороны наибольшей
повторяемости ветра (Рmax). Тогда необходимо определить
минимальное расстояние (Lmin) от жилого района до промзоны:
Lmin =
Lo Po
Po
(3)
Где:
L0 - допустимое расстояние от жилого района до промзоны при
отсутствии ветра, Lc =1000м;
Р0
средняя
повторяемость
ветра
по
любому
направлению: Po
=
100%
= 12.5%
8
Р – повторяемость ветра в данном направлении ( Р > Р0 )
В данном случае:
Lmin =
1000 ⋅ Pmax
12.5
Вариант 5 - Климатические данные г. Джамбул (43.0 с.ш.)
месяцы
I
II
III
IV
V
VIII
IX
X
XI
XII
Температура
7 ч. -10,5 -7,3 -1,5
13 ч.
-0,7 1,1 7,3
Относительна
я влажность
81
83
83
(%)
7 ч.
13 ч. 64
64
59
Скорость
ветра (м/с)
2,5 3,4 4,3
10,0 13,6 14,8 12,6
7,2
2,0
-3,1
-7,9
16,3 23,2 28,4 31,1 29,6 24,0 15,6
7,1
1,4
4,5
VII
76
67
62
62
64
69
76
81
83
50
43
36
32
32
35
46
59
67
5,7
5,0
4,7
4,6
4,5
4,0
3,7
3,2
2,9
январь
июль
Направлени
е сторон
С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ С
света
Температур
а ветра t(С0) -5,2 -4,4 -6,1 -4,4 -2,0 -2,5 -1,7 -4,8
СВ
В ЮВ Ю ЮЗ
З
СЗ
Повторяемо
сть ветра
9 6 9 34 11 13 6 12 24 14 7 24 6
6
6 13
ρ(%)
Скорость
ветра
2,6 2,4 1,3 3,0 3,8 5,7 3,0 3,5 3,8 4,6 3,2 3,6 3,8 3,9 5,2 3,9
V(м/с)
Суммарная
61 106 159 135 106 135 152 106
радиация
(ккал/м2час)
(4)
Направление
основных
магистралей
и
сети
улиц
рекомендуется выбирать в соответствии с розой ветров, с тем, чтобы
12 VI
показатели
33 Вариант 4 - Климатические данные г. Симферополь (450 с.ш.)
месяцы
I
II
III
IV
V
2,7
7,6
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
11,4 13,5 12,8
8,6
5,2
0,6
-2,8
13,8 20,2 23,4 26,5 26,4 21,7 16,8
9,3
4,6
показатели
Температура
7 ч. -4,7 -5,1 -1,4
13 ч.
2,2 2,8 1,9
Относительна
я влажность
86
86
82
(%)
7 ч.
13 ч. 73
69
60
Скорость
ветра (м/с)
3,4 4,1 5,2
73
70
71
70
72
79
85
86
86
50
50
52
47
44
47
56
66
74
5,2
4,7
4,0
3,9
3,8
3,7
4,1
4,2
3,6
январь
Направлени
е сторон
света
Температур
а ветра t(С0)
июль
С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З
СЗ
С
СВ
В ЮВ Ю ЮЗ
З
СЗ
2,5 3,0 3,5 4,0 7,5 6,5 4,0 2,5
Повторяемо
сть ветра
5 23 11 19 12 19 7 6 6 12 17 20 6 14 17 8
ρ(%)
Скорость
ветра
3,4 9,8 3,9 3,2 5,2 6,0 5,8 3,8 4,1 4,6 3,0 2,8 3,1 4,6 5,1 4,4
V(м/с)
Суммарная
60 106 155 142 115 142 155 106
радиация
(ккал/м2час)
обеспечить должную аэрацию городского района или защиту от
неблагоприятных сильных ветров.
При совпадении направления ветра с направлением прямой
магистрали, вдоль которой фронтально располагаются здания,
возникает эффект усиления скорости ветра до 20%. Если этот эффект
не желателен, то следует расположить здания (особенно длинные) под
углом 45° - 90° к направлению магистрали. Здание, встречающее
ветровой поток, создает позади ветровую тень (затишье) в пределах 3-8
высот (h). При планировке жилого квартала для защиты от
неблагоприятного ветра рекомендуется расстояние между соседними
зданиями меньше 3 - 8 h, а для аэраций квартала расстояние больше 3-8
h. Необходимо также по мере надобности предусмотреть обводнение и
озеленение жилого квартала. Озеленение смягчает действие ветра и
солнца, повышает влажность сухого воздуха.
Рекомендуемые
архитектурно-планировочные
средства
должны отобразиться в расчетно-графической работе, в виде
структурно-планировочных схем: жилой секции, городского района,
квартала, микрорайона.
3.2
Архитектурно-конструктивные средства.
В соответствии с преобладающим типом погоды и климата
местности выбирается конструкция окон (например, двойное или
тройное остекление), применяются балконы, лоджии, эркеры и т.п. По
мере надобности рекомендуется солнцезащита (горизонтальная,
вертикальная, комбинированная). Могут быть рекомендованы
защитные экраны от ветра. К архитектурно-конструктивным средствам
относятся
ограждающие
конструкции,
обеспечивающие
теплоизоляцию и теплоустойчивость помещений (расчет и
проектирование ограждающих конструкций составляет 2 часть работы)
и т.д.
3.3
Инженерно-технические средства.
В связи с погодой местности следует указать, какое нужно
отопление (например, активное, регулярное), характер вентиляции
(например, приточно-вытяжная), необходимость в увлажнителях
воздуха или поглотителях влаги, необходимость в кондиционере в тех
случаях, когда не обойтись без искусственного климата и т.д.
Применение архитектурно-технических средств в зависимости от типа
погоды и режима эксплуатации помещений приводятся в таблице 1.
32 13 Таблица 1 - Архитектурно-технические средства регулирования
микроклимата в зданиях и наружной среде
Режим
эксплуатации
и тип погоды
Открытый,
комфортная
Вариант 3 - Климатические данные г. Иркутск (520 с.ш.)
месяцы
Архитектурнопланировочные
Конструктивные
Открытые помещения, лоджии,
веранды. Бытовые процессы на
воздухе.
Полуоткрытый, Ориентация на солнце. Защита
прохладная
территории от ветра зелёными
посадками, использование
интермии
Закрытый,
холодная
Компактные решения,
уменьшение теплопотерь,
тёплые лестницы, тамбура,
шкафы для верхней одежды в
квартирах, ориентация на
солнечные стороны, защита
территорий от ветра зданиями
и посадками хвойных пород
Изолированный Максимальная компактность,
, суровая
минимальные теплопотери,
тёплые лестницы, двойные
тамбуры, вентилируемые
шкафы для верхней одежды в
квартирах, гардеробные
комнаты в общественных
зданиях. Защита территорий от
ветра зданиями. Тёплые
переходы между зданиями,
крытые улицы и центры,
утеплённые остановки
общественного транспорта
Полуоткрыты
Сквозное, угловое,
й, тёплая
проветривание, солнцезащита,
открытые помещения, лоджии,
веранды. Лестницы
полуоткрытые, без тамбуров.
Ориентация на юг и север.
Затенение и аэрация
территорий, использование
ночных прохладных ветров
Закрытый,
Компактные решения,
Инженернотехнические
Трансформация
ограждений
Не используются
Одинарное
остекление,
трансформация
ограждений
Отопление малой
мощности, не
регулярное.
Вентиляция
естественная,
вытяжная с
притоком через
щели окон
Центральное
отопление средней
мощности.
Вентиляция
естественная,
вытяжная с
притоком через
щели окон.
Центральное
отопление
большой
мощности.
Механическая
приточновытяжная
вентиляция с
подогревом и
увлажнением
воздуха.
Ограждения
необходимых
теплозащитных
качеств и воздухонепроницаемости.
Двойное
остекление
Высокие воздухонепроницаемость и
теплозащитные
качества
ограждений.
Тройное и
четвёрное
остекление.
Фундаменты с
учётом вечной
мерзлоты.
Трансформация
ограждений,
солнцезащита
Механические
вентиляторы –
фены. При
инсоляции
требуется
искусственное
охлаждение.
Ограждение
Искусственное
I
III
Температура
7 ч. -23,7 -22,8 -15,2
13 ч.
-17,3 -13,0 4,1
Относительна
я влажность
81
79
80
(%)
7 ч.
13 ч. 78
65
54
Скорость
ветра (м/с)
1,9 2,2 2,7
IV
V
-2,5
5,3
5,7
13,5 20,2 22,7 20,1 13,5
VI
VII
VIII
IX
11,8 14,6 11,8
4,3
X
XI
XII
-3,2 -13,5 -20,8
5,5
-7,0 -15,7
70
66
76
83
88
90
88
86
86
41
39
50
58
60
57
56
73
84
3,0
3,1
2,5
2,1
2,1
2,2
2,2
2,1
1,5
январь
июль
Направлени
е сторон
С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
света
Температур
а ветра t(С0) -23,8-25,5-24,8-17,7-17,3-13,2-16,0-18,212,5 10,1 14,8 14,3 20,2 22,3 18,8 13,4
Повторяемо
сть ветра
6 9 14 34 3 1
7 26 4
2
5 32 9
6 18 24
ρ(%)
Скорость
ветра
1,1 0,7 1,1 2,5 2,2 0,9 2,0 3,1 1,9 1,1 2,4 1,7 1,5 1,4 2,1 2,7
V(м/с)
Суммарная
1,2 1,4 1,9 2,0 1,8 2,0 1,9 1,4 4,3 6,3 7,5 7,7 6,9 7,7 7,5 6,3
радиация
(ккал/м2час)
14 II
показатели
31 Вариант 2 - Климатические данные г. Гурьев (470 с.ш.)
жаркая, сухая
уменьшение
теплопоступлений.
Солнцезащита. Затенение и
обводнение территорий.
Защита от пыльных ветров,
использование ночных
прохладных ветров
Изолированный
, жаркая с
нормальной и
повышенной
влажностью
Компактные решения,
минимальные
теплопоступления.
Солнцезащита. Затенение
пешеходных путей зданиями,
максимальная аэрация
территории
месяцы
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
2,9
-3,8
-9,9
12,5 21,9 26,8 29,7 27,8 21,0 12,3 12,7
-4,3
показатели
Температура
7 ч. -14,2 -13,6 -6,8
13 ч.
-8,2 -8,5 0,7
Относительна
я влажность
87
88
88
(%)
7 ч.
13 ч. 82
80
72
Скорость
ветра (м/с)
5,2 5,8 6,5
Суммарная
радиация
3,0
11,4 16,7 19,1 16,7 10,3
75
60
58
60
62
73
83
87
89
48
40
41
41
40
44
56
64
84
7,6
7,1
6,4
6,0
6,0
6,3
6,2
5,9
5,0
январь
июль
Направлени
е сторон
С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ С
света
Температур
а ветра t(С0) -13,5-11,8 -9,3 -5,6 -6,4 -4,7 -11,6 -9,8
СВ
В ЮВ Ю ЮЗ
З
СЗ
Повторяемо
сть ветра
8 11 19 23 7 8 13 11 16 10 6
5
6 18 20 19
ρ(%)
Скорость
ветра
5,9 5,6 7,0 7,8 6,2 6,5 6,7 6,7 5,2 4,8 5,2 5,5 6,0 6,0 6,0 5,8
V(м/с)
Суммарная
61 107 151 148 123 148 151 101
радиация
(ккал/м2час)
30 15 необходимых
теплозащитных
качеств и воздухонепроницаемости.
Солнцезащита
окон и стен.
Остекление
двойное или
одинарное
Высокие воздухонепроницаемость и
теплозащитные
качества.
Солнцезащита.
Остекление
двойное или
одинарное, с
противомоскитным
и сетками.
охлаждение
воздуха без
снижения
влагосодержания,
механические
вентиляторы,
фены.
Полное
кондиционировани
е, побудительная
вентиляция
вытяжная
вентиляторы фены
4
Пример:
5
Анализ и оценка внешних климатических условий для г.Харькова
Варианты задания:
Вариант 1 - Климатические данные г. Рига (570 с.ш.)
о
Таблица 2 - Исходные климатические данные для г.Харькова (50 с. ш.)
месяцы
I
II
III
показатели
Температура -10,4 -10,5 -4,6
7 ч.
13 ч. -5,9 -4,9 0,9
Относительна
я влажность
(%)
7 ч. 88
89
87
13 ч. 82
77
72
Скорость
3,7
3,3 3,6
ветра (м/с)
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
2,6
8,9
12,3
14,2
12,8
8,0
2,9
-2,3
-7,9
10,7
19,5
22,5
25,1
24,0
18,6 11,0
2,0
-4,1
80
55
71
45
75
50
77
49
77
47
84
51
88
62
90
78
84
84
4,0
3,6
3,4
3,2
3,3
3,4
3,6
3,3
3,0
январь
Направлени
С СВ В
е сторон
света
Температура
-7,3 -10,4 -8,9
ветра (С0)
Повторяемо
9 12 16
сть ветра
(%)
Скорость
4,9 5,2 5,0
ветра (м/с)
Суммарная
радиация
(Ккал/м2час)
4.1
Суммарная
радиация
июль
ЮВ Ю ЮЗ
З
СЗ
С
СВ
В
ЮВ Ю ЮЗ
З
СЗ
-5,7 -2,5 -2,4 -2,0 -8,7
17
10
12
13
11
17
14
12
9
4
месяцы
показатели
Температура
7 ч.
13 ч.
Относит-ная
влажность
(%)
7 ч.
13 ч.
Скорость
ветра (м/с)
9
14
21
4,6 4,1 4,4 4,7 4,8 4,4 4,5 4,2 3,8 3,0 3,7 4,4 4,3
66 109 161 159 137 159 161 109
Годовой ход изменения климатических элементов
I
II
III
IV
V
-5,6
-6,0
-4,2
2,7
9,7
-4,1
-3,2
0,7
7,8
87
83
86
79
85
67
82
60
76
57
78
60
82
63
83
66
4,2
3,9
3,6
3,8
3,6
3,5
3,1
12
33
78
125
184
204
192
VI
VIII
IX
X
XI
XII
13,6 16,3 14,3
9,7
4,6
0,9
-2,9
14,2 17,5 20,3 19,0 15,2
8,4
2,5
-2,0
91
68
86
74
89
83
88
85
3,0
3,0
3,6
3,9
4,0
144
90
42
15
8
январь
Направлен
С СВ В
ие сторон
света
Температур
-2,6 -9,3 -10
а ветра (С0)
Повторяем
ость ветра
7 10 8
(%)
Скорость
5,9 3,5 3,3
ветра (м/с)
июль
ЮВ Ю ЮЗ З
СЗ
16 26 18 10
В ЮВ Ю ЮЗ
З
СЗ
5
19
8
6
8
14
17
12
16
68 112 175 176 165 176 175 112
29 СВ
4,0 4,5 4,1 4,4 5,4 3,7 2,7 2,8 2,8 3,1 3,5 4,1 4,5
Выполняется построение диаграммы (см. рисунок 2). На
рисунке 2 выделены по месяцам зоны неблагоприятного климата
(заштрихованные прямоугольники). В марте и ноябре месяце погода
неблагоприятна по всем трем основным климатическим параметрам:
ветер при температурах, близких к нулю, и высокой влажности. В
теплые месяцы по утрам повышенная влажность, а днем (в летние
месяцы) возможен перегрев помещений.
С
-6,6 -4,4 -1,2 -,9 -0,1 13,8 13,2 15,8 16,5 16,2 15,0 14,3 13,9
Суммарная
радиация
(ккал/м2час)
16 VII
4.2
Общая оценка погодных условий и выбор основного
режима эксплуатации зданий
На основании климатических данных г.Харькова и графика на
рисунке 4 делается характеристика погоды в утренние и дневные часы
каждого месяца. Результаты в виде условных обозначений заносятся в
таблицу см. рисунок 5.
Делается вывод о преобладающем типе погоды. Судя по
таблице на рисунке 5 в Харькове холодная зима и комфортное лето.
Основной режим эксплуатации: закрытый, т.е. регулярное отопление
зимой, двойное остекление окон, вытяжная вентиляция и проч.
Комфортное лето допускает элементы открытого режима: балконы
лоджии и т.д., с тем, чтобы летом жилище могло быть по возможности
больше раскрыто во внешнюю среду.
4.3
Оценка летнего температурно-влажностного режима
На основании климатических данных г. Харькова и графика на
рисунке 3 делается построение рабочего графика (см. рисунок6).
На рисунок 6 изображен сезонный ход оптимальных зон влажности и
фактических влажностей воздуха в утренние и дневные часы.
Выводы: для всех месяцев, характеризуемых положительной средней
температурой, наблюдается в ночные и утренние часы (7ч)
повышенная влажность воздуха. В дневные часы (13ч) влажность
воздуха нормальная, в пределах комфорта, за исключением мая месяца,
в котором влажность воздуха несколько ниже оптимального значения.
Т.е. можно сказать, что в Харькове комфортное лето с повышенной
влажностью по ночам. В связи с эти рекомендуется в основном
дверное проветривание. Летом рекомендуется по возможности больше
раскрыть жилище во внешнюю среду в дневное время, необходимо
озеленение.
4.4
По климатическим данным гор. Харькова строятся розы
ветров, см. рисунок 8.
Вывод: общий характер зимних и летних ветров в г.Харькове
выражается приблизительно круглыми розами, т.е. нет ярко
выраженного преобладающими ветра по какому-либо направлению. В
Рисунок 12
28 Оценка температурно-ветрового режима.
17 небольшой степени преобладающими направлениями ветра являются
юв зимой и сз летом. Таким образом, направление с сз на юв является
направлением, обеспечивающим наиболее постоянную аэрацию
города. Зимой ветер с наибольшей скоростью (кстати, наиболее
холодный) дует с СВ, т.е. в этом направлении ветроохлаждение зданий
будет наибольшее. Летом резкого различия в скоростях ветра по
направлениям нет, при этом значения скоростей ветра несколько выше
комфортного. Наименьшая скорость при достаточно высокой
вероятности (Р ≥ 16%) равна 4,4 м/с. Желательна защита пешехода от
ветра в зимних и летних условиях средствами планировки городских
построек и озеленения.
4.5
Оценки сторон горизонта по комплексу климатических
факторов.
Строится график солнечной радиации (рисунок9). Строится
круговая диаграмма. Для этого проводится 8 правлений по странам
света (С, СВ, В, ЮВ, Ю, ЮЗ, З, СЗ) и из центра их пересечения
окружность произвольного радиуса (рисунок 10). Производится анализ
климатических факторов по направлениям стран света. 50-я широта и
довольно мягкий климат, почти круглые розы ветров в г.Харькове
позволяют почти любую ориентацию жилых помещений. Запрещается
ориентация квартир целиком на северную сторону в зоне 310°-50° (см.
рисунок 10).
Анализ зимней и летней розы ветров показывает, что только в
св направлении и только зимой дует ветер со скоростью V > м/с
(скорость, при которой возникает дискомфорт и ветроохлаждение).
Согласно этому на диаграмме отмечена нежелательная зона для
ориентации жилых помещений.
Величину ветроохлаждения (Н) в данном случае определять не
нужно, т.к. максимальная скорость и самая низкая температура у ветра
в одном направлении: СВ. Это еще раз доказывает, что ориентация
жилых помещений в св направлении нежелательна.
В данной местности в летние месяцы температура днем:
t = 21°, т.е. возможен перегрев в помещении. В связи с этим на
диаграмме отмечена неблагоприятная зона для ориентации жилых
помещений при отсутствии солнцезащиты.
Таким образом, комплексная оценка климатических факторов по
сторонам горизонта выявляет оптимальное в данной местности
Рисунок 10 – Диаграмма климатической оценки сторон горизонта
Рисунок 11
18 27 ориентации для жилых помещений: ю и юв. Эти ориентации
соответствуют также максимальному бактерицидному действию
солнечного облучения (см. график ультрафиолетового излучения,
рисунок 9).
4.6
Архитектурно-планировочные и конструктивнотехнические требования
На рисунке 2 представлены типы жилых секций с их
желательной ориентацией. На рисунке 12 показана схема застройки
городского района. При выборе ориентации зданий и составлении
схемы учитывалось комплексное действие климатических факторов,
которое определялось в предыдущих частях работы. Преимущества
имеют жилые дома с широтными секциями, ориентированными на юг
и юго-восток. Дома с меридиональными секциями расположены
меридианалъно с небольшим сдвигом ориентации фасада на юв. В
планировке предусмотрена защита от холодного св ветра, жилые дома
по возможности поставлены торцами к этому ветру, с св
предусмотрено озеленение и ветрозащитные здания особой
планировки, в ветровой тени которых расположены детские сады.
Направление улиц выбрано в соответствии с розами ветров по
возможности в направлении оптимальных скоростей.
Для защиты жилого района от задымления со стороны
промзоны, ее рекомендуется расположить на юге - в направлении
наименьшей повторяемости ветра. При вынужденном расположении
промзоны в наихудшем направлении, т.е. в направлении с наибольшей
повторяемостью ветра (Рmax) необходимо, чтобы минимальное
расстояние от жилого района до промзоны (Lmin) было равно:
Lmin =
1000 ⋅ m 1000 ⋅ m ⋅ 21
=
= 1680
12,5
12,5
Предусматривается максимальное озеленение жилого района в целях
защиты от шума, пыли и солнца в жаркие дни. Другие архитектурные,
а также конструктивные и инженерно-технические требования
отражены в таблице 3.
Рисунок 9 – Оценка сторон горизонта по комплексу климатических
факторов (г. Харьков)
26 19 Таблица 3
архитектурные
конструктивные
Инженерно-технические
Балконы,
Лоджии,
Веранды,
Солнцезащита фасадов
при ориентации их в
направлении юв - з
Двойное остекление
Защитные экраны от св
ветра
Солнцезащита окон при
ориентации их на юз и з
Постоянное отопление в
наиболее холодный период
года
Вытяжная вентиляция
Примечание.
Приведенный пример не характеризует объем оценки климатических
условий
и
количество
рекомендаций,
они
определяются
индивидуальными
климатическими
условиями
в
каждом
географическом пункте.
Рисунок 1 – Температура и ветер
Рисунок 8 – Температурно-ветровой режим
20 25 Рисунок 2 – Годовой ход изменения климатических элементов
(г.Харьков)
H=(0,13+0,47√V)·(36,5-t),
где:
H - ветроохлождение (в условных единицах);
V – скорость ветра (м/с);
t – температура (0С).
Рисунок 7 – График ветроохлождения
Рисунок 3 – График определения температурно-влажностного
режима воздуха в летний период
24 21 нижний
предел
верхний
предел
температура в градусах цельсия
47,9 44,0
43,9 40,0
35,9 36,0
35,9 32,0
31,9 28,0
27,9 24,0
23,9 20,0
19,9 16,0
15,9 12,0
11,9 8,0
7,9 4,0
3,9 0,0
-0,1 -3,9
относительная влажность воздуха в %
50-74
75-100
0-24
25-49
1
2
3
4
5
скорость ветра в м/сек
0-1,9
2-4,9
5-4,9
10 и более
Рисунок 5 – Общая оценка погодных условий (г. Харьков)
-4,0 -11,9
6
-12,0 -19,9
7
-20,0 -27,9
-26,0 -35,9
-36,0 -47,7
-48,0 -59,9
-60 -71,9
1 – жаркая; 2 – сухая жаркая; 3 – теплая; 4 – комфортная;
5 – прохладная; 6 – холодная; 7 – суровая.
Рисунок 4 – Классификация погодных условий
Рисунок 6 – Температурно-влажностный режим (г. Харьков)
22 23