Часть 2. Элементы климата, классы погоды и выбор режима эксплуатации застройки
Режимы эксплуатации территорий и зданий – предопределяют архитектурно-планировочные, конструктивные и инженерно-технические решения и их выбор зависит от классов погоды места строительства. Ниже приведены режимы эксплуатации для различных классов погоды (см. таблицу 2.4):
открытый режим эксплуатации – при комфортной погоде;
полуоткрытый режим эксплуатации – при прохладной и теплой погоде;
закрытый режим эксплуатации – при холодной и жаркой(сухой) погоде;
изолированный режим эксплуатации – при суровой и жаркой(влажной) погоде.
Открытый режим эксплуатации – жилище при комфортной погоде – почти не несет климатозащитных функций. Свободная хорошо аэрируемая застройка, сквозное проветривание, обводнение, озеленение, солнцезащитные устройства (п.10.31). Для аэрации территории застройкинеобходимо её понижать со стороны благоприятных летних ветров. Открытые приквартирные помещения – лоджии, балконы, веранды. Ограждающие конструкции с невысокими теплоизоляционными свойствами; нет необходимости в отопительном или охлаждающем оборудовании. Помещения непосредственно связаны с внешней средой, воздухообмен не ограничен. Бытовые процессы возможны на воздухе; пребывание человека во внешней среде не ограничено, хотя при крайних значениях температуры (+12, +27°С) могут быть желательны инсоляция или затенение. Для комфортной погоды характерны температура 18 - 25°С, относительная влажность 40 - 60%, скорость наружного ветра 1 – 3 м/с.
Полуоткрытый режим эксплуатации – защищает человека от легкого переохлаждения (при прохладной погоде) или легкого перегрева (при теплой погоде):
Жилище при прохладной погоде – характерны: обращение комнат на солнечные стороны горизонта, умеренно-компактные объемно-планировочные решения; ограждения, обладающие теплозащитными свойствами: воздухообмен через форточки. отопительные устройства малой мощности. В городской среде защита от ветра и использование инсоляции создают условия, близкие к комфортным. Характерные температуры 6 – 10°С (апрель – май и октябрь во II климатической зоне или зима в Крыму).
Жилище при теплой погоде – характерны двусторонняя планировка квартир с активным проветриванием, открытые приквартирные пространства, дворики, трансформация пространств и ограждений в течение суток, открытые окна при наличии солнцезащитных устройств, вентиляторы-фены. В городской среде аэрация и затенение создают комфортные или близкие к ним условия. Свободная хорошо аэрируемая застройка, сквозное проветривание, обводнение, озеленение, солнцезащитные устройства (п.10.31). Для аэрации территории застройки благоприятными летними ветрами необходимо её открывать и снижать в направление этих ветров. Эффективные солнцезащитные устройства на фасадах зданий (лоджии, балконы, веранды, жалюзи и др.) и в интерьерах помещений (ставни, жалюзи, портьеры и др.). Характерные температурные условия 24 – 30°С соответствуют наиболее жарким дням лета в средней полосе. Если влажность понижена (25 - 50%, например, в степной полосе), то типичные средства защиты – затенение и ночное проветривание для аккумуляции ночной прохлады; если повышена (60% и более, в приморских районах), то применяется затенение и аэрация пространства.
Закрытый режим эксплуатации – защищает человека от сильного переохлаждения (при холодной погоде) или от сильного перегрева (при жаркой сухой погоде):
Жилище при холодной погоде – необходима минимизация теплопотерь (п.10.29) – характерна замкнутая компактная схема застройки с повышением этажности со стороны опасных зимних ветров и хорошим озеленением; ориентация фасадов на солнечные стороны, в городской среде ветрозащита и инсоляция смягчают условия охлаждения. Ограждения необходимых теплозащитных
и воздухонепроницаемых свойств; закрытые отапливаемые лестницы и тамбуры; закрытые уплотненные современные окна, заполнение оконных переплетов стеклопакетами; регулярное центральное отопление средней мощности; вытяжная (канальная) и естественная вентиляция (через окна), кондиционер. Характерны отрицательные температуры до -25°С. Скорость ветра составляет 3 – 10 м/с, в отдельных районах снегозаносы требуют защиты территорий и входов в здания. Холодная погода типична зимой практически для всей территории Украины.
Жилище при жаркой сухой (засушливой) погоде – характерны компактные объемно-планировочные решения, обеспечивающие минимальные теплопоступления извне; увеличение кубатуры внутренних пространств; открытые помещения для вечернего и ночного отдыха; защищенные от солнца проемы, искусственное охлаждение (фонтаны), вентиляторы-фены, использование охлаждающего действия грунта; в городской среде активное затенение и обводнение смягчают микроклимат, но нередко не создают полного комфорта; необходимы защита от горячих пыльных ветров пустынь. Типичны температуры 33 – 36°С и влажность менее 30% (дневные часы лета в Средней Азии).
Изолированный режим эксплуатации – защищает человека от крайне сильного охлаждения (при суровой погоде) или от сильного перегрева, гиперинсоляции и духоты (при жаркой влажной погоде):
Жилище при суровой погоде – требуется создание побудительной приточно-вытяжной вентиляции с подогревом и увлажнением воздуха. Характерны максимально компактное объемно-планировочное решение зданий, закрытые отапливаемые лестницы, минимальное количество входов в здание, двойные тамбуры при входах, очень высокие воздухонепроницаемость и теплозащитные качества ограждений; отопление большой мощности. В городской среде пребывание человека на улице резко ограничено, из-за угрозы обморожения открытых частей тела Эффективна ветрозащита; целесообразны теплые переходы-галереи между квартирами и предприятиями повседневного обслуживания, зимние сады и рекреации. Типичные температуры наружного воздуха до -36°С (зима в Якутии) или до -20°С при повышенных (5—12 м/с) скоростях ветра (зима на побережье Северного Ледовитого океана).
Жилище при жаркой влажной погоде – требуется полное кондиционирование (охлаждение и уменьшение влагосодержания воздуха); недопустимы испарительное охлаждение (повышает влажность) и радиационное охлаждение (выпадает конденсат). Характерны компактные объемно-планировочные решения, открытые помещения для вечернего и ночного отдыха, использование охлаждающего действия грунта; окна при работе кондиционеров закрыты, уплотнены, защищены от солнца. Для городской среды и традиционного жилища характерны затенение и активная аэрация, которые крайне необходимы для снижения духоты и перегрева, но недостаточны для создания комфорта Температура воздуха 30 – 35°С, влажность 60 – 25% (наиболее жаркие дни на Черноморском побережье Кавказа, характерные дни в зоне экваториального климата). В предложенной классификации жаркая погода с высокой и с нормальной влажностью – объединены в одну, хотя во многих работах они различаются. Объединение основано на общности типологических требований для получения благоприятных условий среды (охлаждение с понижением влажности, аэрация и затенение городских пространств и т.д.).
Зная классы погоды для заданного места строительства выбирают (см. таблицу 2.4):
режимы эксплуатации территорий и зданий для круглогодичной и сезонной эксплуатации (например, жилая застройка – круглогодично эксплуатируется дачный курортный поселок – сезонной эксплуатации эксплуатируется, только летом);
архитектурные решения – архитектурно-планировочные (городской застройки и зданий), конструктивные и инженерно-технические.
Выбор режима эксплуатации территории и зданий в зависимости от типов погоды места строительства.
(Архитектурно-планировочные и конструктивные средства регулирования микроклимата в застройке и зданиях)
Таблица 2.4
Порядок выполнения для заданного города (например г.Одесса):
элементы климата – для всех двенадцати месяцев года, результаты сводят в таблицу (см. табл. 2.3 для г.Одесса):
– температура наружного воздуха – tн І-ХП °С – по табл.1 СНиП [2] или по таблице 3.1 МУ; – упругость водяного пара наружного воздуха – eн І-ХП гПа – по табл.3 СНиП [2] или по таблице 3.1 МУ [3]; – относительная влажность наружного воздуха – φн І-ХП % – выбирают по табл.3.1 МУ [3] или рассчитывают по формуле (2.1);
классы погоды – зная элементы климата города для всех двенадцати месяцев года по табл. 2.2 определяют классы погоды (см. табл.2.3 для г.Одесса):
– Х (холодный) – 4 месяца – декабрь, январь, февраль и март; – П (прохладный) – 3 месяца – октябрь, ноябрь, апрель; – К (комфортный) – 4 месяца – май, июнь, июль, август;
классы погоды в Одессе: зимой – холодный, летом – комфортный, граничащий с теплым.
режимы эксплуатации территорий и зданий – определяют по табл.2.4
– закрытый – для холодного класса погоды – для зданий и территорий круглогодичной эксплуатации; – открытый – для комфортного класса погоды – для зданий и территорий круглогодичной и сезонной эксплуатации;
Вывод – архитектурные решения для зданий и территорий круглогодичной и сезонной эксплуатации:
Для круглогодичной эксплуатации: характерна замкнутая компактная схема застройки, ориентация на солнечные стороны, минимальные теплопотери, теплые лестницы, тамбуры. Ограждения необходимых теплозащитных и воздухонепроницаемых свойств, стеклопакеты. Необходимо регулярное центральное отопление средней мощности. Вентиляция естественная через окна или кондиционер. Так же необходимо повышать этажность со стороны опасных зимних ветров и понижать ее со стороны благоприятных летних ветров для аэрации; обводнение, озеленение.
Для сезонных построек: открытые помещения, лоджии, балконы, веранды. Для них возможны бытовые процессы на воздухе. Конструктивное решение - трансформация ограждений. Свободная хорошо аэрируемая застройка, сквозное проветривание, обводнение, озеленение, солнцезащитные устройства.
