Как указано выше, климат - многолетний режим погоды, наблюдаемый в данной местности. Проблема оценки климата может рассматриваться на трех уровнях или в трех аспектах. Под макро-климатической (фоновой) оценкой следует понимать оценку метеорологических условий на значительной по площади территории, выделенной общностью климатических характеристик (регион, район, подрайон). Можно говорить о климате центрального района европейской части России, климате Урала, Кольского полуострова, подрайона 1 В (по карте СНиП) и др. Оценка мезоклимата (или со-масштабного ему местного климата ) предполагает выявление климатических особенностей, свойственных городу или крупному населенному пункту как единому целому: климат Москвы, Владивостока, Салехарда и др.

Архитектурно-климатический анализ проводится с целью установления связей между архитектурой, под которой понимается искусство строить здания, сооружения и их комплексы, и климатическими условиями, в которых объекты архитектуры строятся или будут строиться. Архитектурно-климатический анализ начинают с анализа отдельных климатических характеристик: количества солнечной радиации, скорости ветра, температуры и влажности и т.д., - каждая из которых по-своему влияет на выбор архитектурно-градостроительных и связанных с ними инженерно-строительных решений. Пример областей учета климатических параметров в процессе архитектурного проектирования приведен в табл. 2.1.

Архитектурная климатография основана на комплексном анализе климатических факторов, оказывающих воздействие на архитектурную среду и находящегося в ней человека. Некоторые из этих факторов при одновременном воздействии взаимно усиливают это влияние. Например, при низких температурах воздуха ее анализируют совместно с ветровым воздействием, при высоких температурах - совместно с влажностью воздуха и солнечной радиацией и т.д. вплоть до комплексных показателей, учитывающих четыре и более факторов.

Связь архитектурной композиции с климатическими условиями («+» - связь существует)

Таблица 2 .7

Холодная

Прохладная

Комфортная

Засушливая

без ветра

без ветра

без ветра

без ветра

влажностью

без ветра

С пыльными

без ветра

со штилем

Архитектурное пространство: Замкнутое

Полузамкнутое

Полуоткрытое

Открытое

Неориентированное

Ориентированное

Масса, пластика объема: Нерасчлененная

Малорасчлененная

Расчлененная

Окончание табл. 2 .7

Типы погоды и дополнительные характеристики климата

Холодная

Прохладная

Комфортная

Засушливая

без ветра

без ветра

без ветра

без ветра

влажностью

без ветра

с пыльными

без ветра

со штилем

Обтекаемая

Ориентированная

Пластика поверхности: Нерасчлененная

Малорасчлененная

Расчлененная

Активно расчлененная

В архитектуре здание рассматривается не просто как физическая оболочка, защищающая внутреннюю среду и человека от неблагоприятных климатических воздействий, а как совокупность архитектурных форм и приемов, позволяющих лучше приспособить его к природно-климатическим условиям и делающих эту защиту более эффективной и менее энергоемкой. Именно этим архитектурная климатография, изучающая аспекты связи архитектуры и различных факторов климата, отличается от других видов прикладной климатологии, в том числе строительной климатологии.

Способность зданий защищать их внутреннюю среду и прилегающую территорию от неблагоприятных климатических воздействий напрямую зависит от того, как в архитектурно-планировочном решении этих зданий на этапе их проектирования были учтены факторы окружающей среды, насколько было продумано применение тех или иных строительных материалов и конструкций, пластических и колористических решений.

Поскольку в большинстве районов земного шара летом и зимой погодные условия различаются, практически невозможно найти архитектурно-строительное решение, одинаково эффективно приспособленное для зимних и летних погодных условий. В связи с этим возникает еще одна практическая задача - создание адаптивной архитектурной формы и среды, по-разному, но одинаково эффективно «работающих» при различных типах погоды. Способность зданий адаптироваться к изменяющимся погодным условиям определяется наличием неизменяемых, «пассивных» климатозащитных архитектурных приемов, которые в большинстве случаев дополняются трансформируемыми, «активными» климатозащитными архитектурными деталями и элементами. К первым можно отнести, например, тектонику зданий и конструкцию их стен или ориентацию зданий по сторонам горизонта. Ко второй категории относятся архитектурные решения, касающиеся, например, создания буферных зон между внешними ограждениями и внутренними помещениями, микроклимат в которых контролируется трансформируемыми ограждающими конструкциями, трансформируемыми светопроемами, солнцезащитными устройствами и т.д.

Таким образом, в самом общем виде можно выделить три основных направления климатозащитных решений в архитектуре:

• а) пассивные здания с неизменными климатозащитными функциями за счет применения пассивных архитектурных решений;
• б) здания с активными климаторегулирующими архитектурными решениями, которые могут изменять степень и даже направление климатозащиты в зависимости от погодных условий;
• в) здания, комбинирующие два перечисленных выше принципа. При этом пассивные приемы могут заменяться полностью или просто дополняться активными приемами регулирования климата, придавая зданию наиболее высокую «климатическую мобильность».

В пассивных зданиях (тип «а») адаптивность к внешним климатическим воздействиям может достигаться за счет различного режима использования внутренних помещений при разных типах погоды или в разное время года. Или наоборот, в них должна предусматриваться внутренняя планировка, позволяющая максимально сохранять функции помещений, независимо от сезона или погодных условий. Часто в ущерб такой планировке приносится ее функциональность. В подобных зданиях также очень важно на проектной стадии правильно определить наиболее подходящие строительные материалы и конструктивные решения.

В зданиях с активной климатозащитной архитектурой (тип «б») помещения могут адаптироваться ко внешним климатическим воздействиям - инсоляции, ветру, температуре - за счет трансформируемых архитектурных элементов: интерактивных фасадных конструкций, буферных зон, солнцезащитных или солнцеулавливающих устройств и т.д.

Применение современных строительных технологий и материалов позволяет архитекторам проектировать здания, обладающие намного большей гибкостью и эффективностью в плане климатозащиты. Такие здания могут более точно реагировать на изменения погоды или применяться в различных типах климата. Однако эта универсальность не должна лишать их индивидуальности, связанной с природно-климатическими условиями местности, для которой они проектируются, лишать их «духа места», обезличивать, делать чужеродными по отношению к природному окружению. Поэтому современные технологии не следует противопоставлять местным архитектурным традициям. Только сочетание накопленного в традиционной архитектуре опыта защиты от неблагоприятного климата и новых технологических возможностей позволяет архитекторам находить свое, новое, выразительное и в то же время характерное для той или иной культуры архитектурное решение, обеспечивающее максимальную функциональную эффективность, долговечность и экономичность на всех этапах жизненного цикла здания.

Сложность адаптации архитектурного решения к климатическим условиям заключается в том, что универсального архитектурно-климатического показателя, определяющего необходимость применения того или иного архитектурного способа климатозащиты, который мог бы с одинаковой степенью точности и надежности применяться в любых климатических районах, не существует. Поэтому последовательность архитектурно-климатического анализа предусматривает выявление тех климатических параметров и их сочетаний, которые создают основные проблемы для конкретной территории, после чего приступают к разработке архитектурно-климатических мероприятий по снижению их негативного воздействия на внутреннюю среду здания и прилегающую к нему территорию. В условиях континентального климата с контрастными погодными условиями зимой и летом эти решения могут носить взаимоисключающий характер, поэтому задача архитектора часто сводится к поиску разумного компромисса между наиболее неблагоприятными и наименее благоприятными климатическими воздействиями. Это является важной частью творческого процесса по поиску гармоничного решения связи архитектуры с природно-климатическими условиями конкретной местности.

Климатозащитные функции зданий и типы погод. Наиболее наглядным способом учета комплексности воздействия совокупности метеоэлементов и климатических характеристик на архитектурную среду является метод погодных комплексов. Для различных типов погоды (табл. 2.2) в архитектуре применяются соответствующие архитектурно-типологические характеристики. При этом отметим, что для зданий, в частности жилых, введено понятие эксплуатационный режим. Различаются четыре эксплуатационных режима (табл. 2.3): изолированный , закрытый , регулируемый , или полуоткрытый , и открытый. Иллюстрацией к табл. 2.3 является рис. 2.1.

Таблица 2.2

Классификации типов погоды

Тип погоды	месячная температура воздуха, °С	Среднемесячная относительная влажность воздуха, %	Среднемесячная скорость ветра, м/с
Теплая (перегрев)
		75 и более
		24 и менее
Комфортная (теп-		24 и менее
ловой комфорт)
		75 и более
Прохладная
Холодная (охлаж-
Суровая(сильное
охлаждение)

Таблица 2.3

Типы погоды и эксплуатационные режимы зданий

эксплуатации и тип погоды	Архитектурно планировочное	Конструктивное	Инженерно- техническое
Закрытый,	Компактные решения, уменьшение тепло-поступлений. Солнцезащита. Затенение и обводнение территорий. Защита от пыльных ветров, использование ночных прохладных ветров	Ограждения необходимых теплозащитных качеств и воздухопроницаемости. Солнце-защита стен и окон. Остекление двойное или одинарное	Искусственное охлаждение воздуха без снижения влагосо- держания, механические вентиляторы-фены
открытый,	Сквозное, угловое проветривание, солнцезащита, открытые помещения, лоджии, веранды. Лестницы полуоткрытые, без тамбуров. Ориентация на юг и север. Затенение и аэрация территорий, использование ночных прохладных ветров		Механические вентиляторы -фены. При инсоляции требуется искусственное охлаждение внутренней среды (кондиционирование)
Открытый, комфортная	Открытые помещения, лоджии, веранды. Бытовые процессы на воздухе	Трансформация ограждений, трансформируемые солнцезащитные устройства	Не используются
открытый, прохладная	Ориентация на солнце. Защита территорий от ветра зелеными посадками, использование интермии	Одинарное остекление, трансформация ограждений	Отопление малой мощности, нерегулярное. Вентиляция естественная, вытяжная с притоком через клапаны, форточки

эксплуатации и тип погоды	Архитектурно планировочное	Конструктивное	Инженерно- техническое
Закрытый, холодная	Компактные решения, уменьшение теплопо- терь, теплые лестницы, тамбуры, шкафы для верхней одежды в квартирах, ориентация на солнечные стороны. Защита территорий от ветра зданиями и посадками хвойных пород	Ограждения необходимых теплозащитных качеств и воздухонепроницаемости. Двойное остекление	Центральное отопление средней мощности. Вентиляция естественная, вытяжная с притоком через окна, форточки, клапаны
	Максимальная компактность, минимальные теплопотери, лестницы, двойные тамбуры, вентилируемые шкафы для верхней одежды в квартирах, гардеробные комнаты в общественных зданиях. Защита территорий от ветра зданиями. Теплые переходы между зданиями, крытые улицы и центры, утепленные остановки общественного транспорта	Высокие воздухонепроницаемость и теплозащитные качества ограждений. Тройное и четверное остекление. Фундаменты с учетом вечной мерзлоты	Центральное отопление большой мощности. Механическая приточно-вытяжная вентиляция с подогревом и увлажнением воздуха

Рис. 2.1.

а - жаркой (изолированный режим); б - сухой жаркой или засушливой (закрытый режим); в - теплой (полуоткрытый режим); г - комфортной (открытый режим); д - прохладной (полуоткрытый режим); е - холодной (закрытый режим); ж -

суровой (изолированный режим)

Метод учета продолжительности погодных комплексов непосредственно раскрывает связи климата с задачами градостроительства и типологии зданий. Этот метод помогает архитекторам наметить пути к раскрытию связи погодных комплексов с категориями архитектурной композиции, например с архитектурным пространством, массой (пластика объемного решения), пластикой поверхности. Так, для погоды комфортной и теплой типичны открытый характер архитектурных пространств (свободная застройка микрорайонов, площадей; планировка внутренних помещений, обеспечивающая аэрацию и раскрытие во внешнюю среду), расчлененная масса здания (дворики, курдонеры, разделение зданий на блоки); расчлененная (нередко активно расчлененная) пластика поверхностей (лоджии, балконы, окна значительных размеров, затеняющие козырьки, навесы, перфорированные ограждения). Для холодной погоды с ветром рекомендуются пространства замкнутые, полузамкнутые и ориентированные; масса нерасчлененная, мало расчлененная, обтекаемая и ориентированная; пластика поверхности нерасчлененная. Наконец, метод погодных комплексов позволил отечественной архитектурной климатологии впервые выйти на уровень охвата мировой архитектурной практики, оперативно сравнивать многие города по их архитектурно-климатическим требованиям к открытой среде и зданиям. Эти возможности намного расширяют эффективность архитектурно-климатического анализа.

В то же время следует отметить, что этот метод ориентирован не на повышение комфортности микроклимата, а на климатозащиту. По сложившейся практике в качестве минимальной продолжительности типа погоды, определяющего режим эксплуатации жилища, принимается 1 месяц. Вместе с тем при проектировании необходимо учитывать и такие погодные условия (сочетания метеоэлементов), которые могут угрожать жизни и здоровью населения, хотя их повторяемость может и не превышать 1-2%. В этом состоит принципиальное и весьма перспективное направление дальнейшего развития архитектурной климатографии.

Жилая среда при комфортной погоде почти не несет климатозащитных функций. Тепловые условия комфортной погоды не ограничивают время пребывания человека во внешней среде, хотя в пределах указанных в табл. 2.2 крайних параметров могут быть желательны инсоляция или затенение. Комфортная погода характеризуется температурами 18-25°С, относительной влажностью воздуха 30-60%, скоростью движения воздуха 0,1-0,2 м/с в помещении, 1-3 м/с снаружи. Это лучший период московского лета. Режим эксплуатации помещений открытый, при котором помещения, как правило, непосредственно связаны с внешней средой (открытые окна). Не обязательны ограждающие конструкции зданий с высокими теплоизоляционными качествами, отопительное и охлаждающее оборудование; характерны лоджии, веранды, активный естественный воздухообмен помещений с наружной средой.

Жилая среда при прохладной погоде защищает человека от легкого охлаждения. В городской среде защита от ветра и использование инсоляции создают условия, близкие к комфортным. Прохладная погода характеризуется наружными температурами от 6 до 10°С (апрель-май, октябрь в Москве). В качестве нижней границы прохладной погоды принята температура 4°С, поскольку при наружных температурах 4,5-5°С и выше воздухообмен через форточки вполне допустим, режим полуоткрытый или регулируемый, а не закрытый (как при холодной погоде). Верхняя граница прохладной погоды обусловлена тем, что при наружной температуре 12°С и ниже желательны обогрев неинсолируемых помещений и экономия внутренних тепловых выделений здания. Относительная влажность наружного воздуха в указанном диапазоне температур большой роли не играет, так как влагосодержание наружного воздуха значительно ниже физиологического предела ощущения духоты. Для зданий характерны: обращение комнат на солнечные стороны горизонта; умеренно компактные объемно-планировочные решения; в квартирах - наличие места для хранения верхней одежды; воздухообмен через форточки, фрамуги, клапаны; трансформация (открывание и закрывание окон) и необходимая воздухонепроницаемость и теплозащитные качества ограждений; отопительные устройства малой мощности; накопление внутренних тепловыделений.

Жилая среда при холодной погоде защищает человека от сильного охлаждения. В городской среде желательна эффективная защита от ветра (ветрозащитная застройка) и использование солнца, что смягчает условия охлаждения, но не создает комфорта. Холодная погода с позиции обеспечения комфортности внутренней среды зданий, а также необходимости защиты человека в городской среде от ветра и использования солнечной радиации, характеризуется температурами до -25°С; скорость ветра составляет 3-10 м/с, но при низких температурах не должна превышать: 5 м/с при температурах до -28°С и 2 м/с при -36°С. Эти значения характерны для зимы на европейской территории России, в Западной и на юге Восточной Сибири. Нижняя граница холодной погоды принята из условий воздухообмена за счет притока наружного воздуха.

Жилая среда при суровой погоде должна полностью изолировать человека от внешнего воздействия. При наружной температуре -35°С и ниже относительная влажность внутреннего воздуха не превышает 5%, а с учетом внутренних влаговыделений - 25%, т.е. меньше гигиенического предела 30%. Ниже температуры, принятой в качестве границы, требуются искусственная вентиляция с увлажнением воздуха и защита человека вне здания от обморожения и чрезмерных теплопотерь. Для зданий характерны: режим эксплуатации - закрытый; компактные объемно-планировочные решения, обеспечивающие минимальные теплопотери; закрытая отапливаемая лестница; шкафы для верхней одежды; необходимая (для воздухообмена) воздухопроницаемость и высокие теплозащитные качества ограждений; окна закрыты, уплотнены; центральное отопление средней мощности, вытяжная канальная вентиляция (для зданий более 10 этажей требуются иные подходы к оценке воздухообмена помещений).

Жилая среда при теплой погоде должна предусматривать возможность перегрева помещений. Однако хорошее затенение и аэрация создают комфортные условия или близкие к ним в городской среде. Характерна температура воздуха от 20 до 32°С в зависимости от относительной влажности воздуха (наиболее жаркие дни в средней полосе России). Верхняя граница теплой погоды обусловлена разным влиянием влажности и степенью возможности использования движения воздуха для компенсации повышения температуры. При температуре воздуха 32-33°С и выше бороться с перегревом путем проветривания очень трудно. Поэтому предел 32°С принят как верхняя граница теплой погоды при низкой и нормальной влажности воздуха. При повышенной влажности большую роль играет предел влагосодержания, который и предопределяет верхнюю границу погоды по температуре воздуха 28°С при влажности до 75% и 25°С при более высокой влажности. Это относится к случаям, когда радиационная температура и температура воздуха одинаковы, а скорость ветра находится в пределах 0,5-1,0 м/с.

При теплой погоде для зданий рекомендуется: двусторонняя планировка квартир (офисов, других помещений) для обеспечения активного сквозного или углового проветривания внутренних пространств; открытые помещения - лоджии, веранды, террасы, придомовые дворики; трансформация пространств и ограждающих конструкций в суточном ходе, открытые окна, обязательное наличие солнцезащитных устройств на окнах, в помещениях - механические вентиляторы-фены. Однако наиболее дорогостоящие приемы, к которым относятся планировка со сквозным или угловым проветриванием, - солнцезащитные устройства на окнах (наиболее эффективные - наружные) и др. используются далеко не всегда.

Жилая среда при жаркой сухой (.засушливой) погоде защищает человека от сильного перегрева, избыточной инсоляции, а нередко и от пылеветрового воздействия. Режим эксплуатации зданий - закрытый. Характерны компактные объемно-планировочные решения, обеспечивающие минимальные теплопоступления извне, увеличение кубатуры внутренних пространств, открытые помещения для вечернего и ночного отдыха, защищенные от солнца светопроемы, искусственное (испарительное) охлаждение, принудительная местная вентиляция, использование охлаждающего действия грунтовых полов и оснований зданий. В городской среде активное притенение и обводнение смягчают микроклимат, но не всегда способны создать полностью комфортные условия. Необходимы защита от перегретых пыльных ветров пустынь, улавливание ночных прохладных потоков воздуха с гор и возвышенностей, устройство фонтанов. Типичны температуры 33-36°С и влажность менее 24% (дневные часы лета в Средней Азии).

Жилая среда при жаркой погоде также защищает человека от сильного перегрева, избыточной инсоляции и духоты. Ощущение духоты вызывается сочетанием высокой температуры и высокой влажности воздуха. Режим эксплуатации зданий - изолированный, требующий для создания условий теплового комфорта полного кондиционирования воздуха в режиме удаления избыточной влаги. Недопустимы испарительное (повышает влагосодержание) и радиационное (образуется конденсат) охлаждение. Характерны компактные объемно-планировочные решения, открытые помещения для вечернего и ночного отдыха, использование охлаждающего действия грунтовых полов и оснований зданий. Окна при работе кондиционеров должны плотно закрываться, иметь солнцезащитные устройства. Для городской среды и традиционного жилища характерны притенение и активная аэрация, поскольку только движение воздуха способно облегчить ощущение духоты и перегрева, но не в состоянии обеспечить полный физиологический комфорт. Типичные температуры воздуха составляют 30-35°С при влажности 60-25% (наиболее жаркие дни на Черноморском побережье Кавказа, характерные условия для тропического морского и экваториального типов климата).

Как можно заметить, в предложенной классификации жаркая погода с высокой и нормальной влажностью представляет собой один тип, хотя во многом они различаются и имеют разное географическое распределение. Объединение основано на общности типологических требований для получения комфортных условий архитектурной среды (охлаждение с понижением влажности, аэрация, солнпезащита и т.д.).

Архитектурно-климатический анализ в части оценки фоновых условий по типам погоды требует подсчета количества дней (месяцев или полусуток) с той или иной погодой. По сложившейся в 1960- 1980-х гг. практике проектирования и строительства в СССР, когда преобладала тенденция типизации проектов и стремление к экономичности решений, климатические районы, определявшие право на введение новых проектов, охватывали территории, в пределах которых повторяемость погоды менялась на 15-20% от одного района к другому. В то время был сделан вывод, что минимальной повторяемостью погоды, которую на том этапе следовало учитывать в типовом проектировании, является 8% от длительности года. Величина 8% свидетельствует о том, что здания и градостроительные образования проектировались и в значительной мере проектируются сейчас со значительным допуском условий, далеких от комфорта.

Если бы при проектировании зданий учитывались вероятные условия эксплуатации по примеру гидротехнических сооружений (например, по 1%-ному паводку), то затраты на их строительство значительно возросли бы. Между тем, чтобы обеспечить полную безопасность, может когда-нибудь дело дойдет и до учета погодных событий, имеющих повторяемость на уровне 1-2%. В настоящее время целесообразным представляется учитывать метеорологические условия, имеющие обеспеченность не менее 5%, а в отдельных случаях, при проектировании городских территорий, - и более редкие явления, особенно связанные с опасностью для жизни населения (скажем, сильные порывистые ветры).

Так, например, картина погодных условий в Москве выглядит следующим образом. В течение года прохладная погода длится 230 дней (63%), холодная - 73 дня (20%), комфортная - 55 дней (15%). Эти типы погоды определяют архитектурные решения. Семь дней (2%) наблюдается теплая (перегревная) погода, которая «не делает погоды», так как ее малая продолжительность не дает зданиям перегреться.

Якутск : прохладная погода длится 113 дней, или 31% (вдвое меньше, чем в Москве), холодная - 121 день, или 33% (более чем в 1,5 раза больше, чем в Москве), а суровая, которой вообще нет в Москве, - 84 дня, или 23%. Лето же очень похоже на московское: комфортная погода - 40 дней - 11% (в Москве - 15%), теплая (перегревная) - те же 2%.

Адлер-Сочи : прохладная погода длится 234 дня - 64%, столько же, сколько в Москве; комфортная - 58 дней, или 16%, как в Москве, но вместо холодной 69 дней, или 19%, длится теплая (перегревная) погода и еще 4 дня, или 1%, - жаркая влажная погода.

Анализируя представленный выше материал о продолжительности погодных комплексов в Москве, Якутске и Адлере-Сочи нужно обратить внимание на следующее. Основные типообразующие классы погоды в Москве и Якутске имеют значительную повторяемость, они и определяют главные требования к архитектурным решениям. Тем не менее и в Москве, и в Якутске 7 дней в году (2%) наблюдается теплая погода, которая, как было отмечено, при проектировании зданий не учитывается. Однако именно она создает наиболее опасные для здоровья горожан перегревные ситуации. За счет этого и создается типичная для архитектурной климатографии ситуация компромисса: «полный комфорт - плати, не можешь - терпи!», т.е. оценка роли повторяемости или продолжительности той или иной погоды зависит от уровня требований к комфорту, от материальных возможностей и социальных задач на определенных этапах развития общества.

Для обеспечения полного комфорта летом в упомянутых городах надо выполнить требования, предъявляемые к жилой среде теплой погодой. Например, как показал опыт последних 15-20 лет, в Центральном регионе России, в том числе в Москве, летом могут наблюдаться «волны жары», имеющие настолько большую интенсивность и продолжительность, что отсутствие приспособленности жилой среды к ним наносит большой вред городу и его жителям. Памятна «волна жары» 2010 г., длившаяся почти месяц, - явление, повторяемость которого составляет 2% (примерно раз в 50 лет). Поскольку жилая среда не была приспособлена к такой погоде, это явление имело очень тяжелые последствия для москвичей и жителей других городов региона. Достаточно сказать, что в течение месяца, пока длилась эта жара, уровень смертности в Москве повысился более чем в два раза.

Кстати, и суровая погода, которая в Москве держится в январе и феврале по несколько дней и в условиях которой для пешеходов необходимы теплые переходы между зданиями, а во внутренней среде - принудительная приточно-вытяжная вентиляция с подогревом и увлажнением воздуха, - тоже пока не учитывается в практике проектной подготовки строительства. Однако для того чтобы получить обморожение при сочетании температуры и скорости ветра, характерных для суровой погоды, необходимо несколько минут, максимум - полчаса. Такая опасность возникает для жителей Центральной России каждую зиму, причем неоднократно.

Также можно отметить, что и в районе Адлер-Сочи жаркая влажная погода, длящаяся только 4 дня (1%), не имеет отражения в архитектурных решениях, поскольку при этой погоде требуются полное кондиционирование воздуха (охлаждение и уменьшение влагосодержания), принудительная вытяжная вентиляция. Комплекс средств, применяемый в г. Сочи, фактически пока отвечает только теплой (перегревной) погоде, длительность которой составляет 69 дней, или 19%, в году.

Еще одним важным аспектом создания комфортной и безопасной с точки зрения климатического воздействия архитектурной среды является комплексная оценка климатических условий территории застройки с позиции выработки климатозащитных мероприятий соответствующими архитектурно-планировочными средствами. Для такой оценки можно использовать специально разработанные номограммы, учитывающие одновременное воздействие целого ряда климатических фактов и показывающие требуемое направление воздействия на климатические параметры застройки. Основные доступные для этого архитектурно-планировочные и инженерно-технические средства регулирования микроклимата представлены в приложении 2.

Для такого вида архитектурно-климатического анализа способом оценки комфортности климатических условий является по-факторная оценка, но ориентированная не на архитектурную среду, а на человека, субъектом которого он является. При таком анализе необходимы данные о возрасте, здоровье и виде деятельности людей в конкретной ситуации, как это делается при гигиенической оценке микроклимата. В первом приближении в качестве субъекта можно принять взрослого здорового человека-пешехода, поскольку при неблагоприятных условиях все остальные группы населения могут находиться под защитой внутренней среды зданий, а отдельные, не отвечающие погодным условиям виды деятельности на территории застройки могут быть сознательно ограничены.

В общем случае при пофакторном анализе климата в архитектурных целях необходимы знания положений архитектурной климатологии, знание функционального назначения и технико-экономических показателей объекта, ради которого проводится анализ, и критериев, определяющих то или иное решение. Так, например, необходимость солнцезащиты участков и зданий, связанных с длительным пребыванием населения, обусловливается продолжительностью периода с температурой воздуха 2 ГС и выше. Известно также, что в Москве благоприятные условия на балконах и лоджиях складываются: если имеется инсоляция - при температурах 12- 16°С; если используется солнцезащита - при 16-26°С. Как видно из этого примера, анализ условий комфортности требует учета совокупности критериев оценки и средств регулирования среды, реализованных, как правило, в виде отдельных методических разработок. В обобщенном виде климатозащитные мероприятия при выборе архитектурно-планировочного решения могут определяться по номограммам, представленным на рис. 2.2.

сильное ветроохлаждение зданий

прогулки недопустимы Г

защита пешехода от ветра

обязательна

разрушения

механические

снего- и пескоперенос

дискомфорт

желательна

Е см « ф

• -15 -10 -5 0 5

температура воздуха, ! С

скорость ветра, м/с

пешеходов осени ё^весён" няя ветрозащита для райо-ов с пониженной

ветрозащита

ветрозащита

территории

защита от

стимулирование

летняя ветрозащита территории

ветрозащита, . в период

/ /о" суховеев

зимняя ветрозащита при высокой влажности

’ максимальное использование инсоляции

максимальное использование

• -1_I_I_I_
• -20 -15 -10 -5

У перегрева при повыш. влажности

г "///

• 1 / о°>

защита от перегрева

естественной подвижности воздуха _I_I_I_I_1_

влажность воздуха, %

температура воздуха, С С Учет микроклимата:

Рис. 2.2. Примеры графических методов климатического анализа архитектурной среды:

график воздействия ветра и температуры воздуха на жилую среду; б - биоклиматический график зоны комфорта; в - диаграмма

выбора основных градостроительных мероприятий по регулированию микроклимата

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ОДЕССКАЯ ГОСУДАРСВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕТУРЫ

АРХИТЕКТУРНО-ХУДОЖЕСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

Кафедра основ архитектурного проектирования и ДАС

РЕФЕРАТ

По основам и методам архитектурного проектирования

на тему:«Природно-климатические факторы, влияющие на особенности формообразования и на принятие архитектурных и архитектурно-дизайнерских решений»

Выполнила:

Алдонина Е.Г.

Руководитель:

Денисенко Ю.Н.

Одесса - 2015

ВВЕДЕНИЕ

3. СВЕТОЦВЕТОВАЯ СРЕДА

5. ИНСОЛЯЦИЯ И СОЛНЦЕЗАЩИТА

6. ЦВЕТ И ЦВЕТОПЕРЕДАЧА

7. ТЕПЛОВОЙ МИКРОКЛИМАТ ЗДАНИЙ

8. АКУСТИКА ЗАЛОВ И ЗАЩИТА ОТ ШУМА

ВЫВОД

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Общие положения.место предмета в творческом методе архитектора

Некоторые сведения об эстетической роли света и цвета в архитектурной композиции подчеркивают значение этих факторов в профессиональной подготовке и творческой деятельности архитектора. Однако видимый свет лишь часть того комплекса формо- и пространствообразующих факторов, который входит в творческий метод современного архитектора. Этот комплекс представляет одну из важнейших отраслей архитектурной науки, изучающей взаимосвязи физических параметров, определяющих качество архитектуры: комфортность зданий, их выразительность и экономическую эффективность проектных решений. Эта отрасль раскрывает природу и закономерности восприятия и оценки человеком окружающей его светоцветовой, тепловой и акустической среды (природной и урбанизированной) и составляет в целом «Архитектурную климатологию ».

Крупнейшие мастера архитектуры (Витрувий, Альберти, Корбюзье, Жолтовский, Буров, Аалто) придавали этой науке большое значение в формировании таких категорий, как композиция, стиль, образ, пластика и т. п. Следовательно, «Архитектурная климатология» имеет непосредственные и взаимообусловленные связи с архитектурным проектированием и теорией и критикой архитектуры, формирует творческий метод архитектора и предостерегает его от грубых ошибок

Многие последователи Витрувия называли его основоположником архитектурной кли--матологии.

Такие компоненты естественной и искусственной среды, как солнечная радиация, цвет, воздух (его температура, влажность, скорость и направление движения), осадки и звук нередко играют решающую роль в формировании архитектурно-композиционных или конструктивных решений. Наиболее рациональные решения достигаются при комплексном учете физических параметров среды (светотехнических, теплотехнических и акустических) в самом начале архитектурного проектирования.

В современную эпоху массового индустриального строительства и всемирной экономии невосполняемых энергетических ресурсов архитектура теснейшим образом связана с природно-климатической подосновой и социальными условиями жизни людей. Композиционные приемы и плотность застройки, ориентация зданий по сторонам горизонта, размеры и заполнение светопроемов, пластика фасадов, а также теплоинерционность и звукоизоляция ограждений -факторы, от которых в значительной степени зависят комфортность и выразительность зданий, потеря ими тепла и холода и стоимость их энергетической эксплуатации. Это, по существу, основная проблема, сформулированная самой жизнью для современной и будущей архитектуры. Решение этой проблемы возможно только путем диалектического синтеза искусства, техники и науки, которые извечно были взаимосвязанными и взаимообогащающимися категориями архитектуры.

1. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКАЯ ПОДОСНОВА АРХИТЕКТУРЫ

«Многие категории архитектуры, такие, как объемно-пространственная композиция, планировочное решение, образ, масштаб и т.п. вплоть до национальных признаков, во многом предопределяются конкретными климатическими условиями и прежде всего спецификой светового климата места строительства.

Световой климат - совокупность природных характеристик освещения и УФ-облучения (количество, спектр и контрастность освещения, яркость ясного и облачного неба, продолжительность солнечного сияния, количество и спектр ультрафиолетовой радиации), которые определяют нормативные значения коэффициента естественного освещения, инсоляции и солнцезащиты, а следовательно,- плотность застройки и ее планировочное решение, размеры и пропорции светопроемов, пластику и масштабность фасадов.

Наибольшее влияние на проектирование зданий и их «энергоемкость» оказывает солнечная радиация в оптическом спектре лучистой энергии-ультрафиолетовая, видимая (видимый свет) и тепловая. Как правило, световому климату того или иного региона соответствует характер природного окружения (ландшафт и вид подстилающей поверхности земли, растительность), в которое архитектор «вписывает» проектируемые объекты.

Тепловой климат - совокупность природных характеристик радиационного, температурно-влажностного и аэрационного состояния окружающей среды (тепловая солнечная радиация, температура, влажность, скорость и направление движения воздуха), которые определяют нормативные значения и исходные данные о расчетных теплотехнических и аэрационных параметрах и их сочетаниях, а следовательно,-комфортность микроклимата в помещениях и городских пространствах, тепло- и хладопотери в зданиях, выбор ограждающих конструкций и материалов.

Акустический климат- совокупность некоторых природно-климатических и акустических характеристик окружающей среды (направление ветров, вид подстилающих поверхностей и уровень транспортных и производственных шумов), которые определяют различный подход к градостроительному и объемному проектированию с учетом защиты от шума и, следовательно, значительно влияют на планировочные и конструктивные решения застройки.

Данные об источниках шума и другие характеристики подготавливаются в виде «шумовых карт» микрорайонов при сборе исходных данных для проектирования.

Таким образом, для современного творческого метода архитектора характерен комплексный подход к его содержанию и последовательности. При этом природно-климатические факторы занимают одно из ведущих мест, так как на протяжении всего процесса проектирования этими вопросами занимается только архитектор, поскольку в проектных организациях соответствующих отделов и специалистов не существует.

Уже на первоначальной стадии - при формировании архитектурной идеи (тема, исходные данные, наброски образа и композиционного замысла и т.п.) чрезвычайно важно правильно оценить природно-климатическую подоснову места строительства для будущего объекта, так как это в значительной степени поможет архитектору избежать грубых ошибок в эстетическом, функциональном и экономическом отношении.

На втором этапе (ситуационный и генеральный план, планировочное решение, фасады, разрезы, макеты) необходимо профессионально и обязательно комплексно проанализировать соответствие архитектурной идеи выявленным требованиям (естественное освещение, видимость, инсоляция, солнцезашита, теплопотери, аэрация, защита от шума). На этой стадии наиболее целесообразны архитектурное макетирование и физическое моделирование генерального плана и архитектурных объемов.

На последней стадии (конструкции ограждений и светопроемов, выбор материалов, светоцветовое и акустическое решение интерьеров) архитектор проверяет принятые решения известными ему аналитическими и графическими методами, чтобы составить обоснованную пояснительную записку к проекту и быть уверенным в том, что будущее сооружение будет соответствовать реальным условиям его восприятия в натуре и в нем будут обеспечены комфортные условия светового, теплового и акустического микроклимата.»

«Организация строительства должна учитывать климатические условия , которые подразделяются на четыре климатических района (I, II, III и IV) . (табл. 1). Климатические районы имеют подрайоны А, Б, В, Г. Климатические районы располагаются с севера на юг примерно: I - до 70° северной широты, II - до 60°, III - до 45°, IV - ниже 45°.

Таблица 1. Климатические районы

В эти 4 климатических района входят 16 микроклиматических подрайонов. В соответствии с этим районированием назначают материал и толщину ограждения, глубину заложения фундамента, рассчитывают конструкции по ветровым и снеговым нагрузкам, определяют объёмно-планировочную структуру.

Ведущими факторами климата являются радиационно-температурные условия (ИНСОЛЯЦИЯ). Условия инсоляции складывается в зависимости от ориентации окон квартир по сторонам горизонта, типов планировки дома, расстояния между зданиями.

По отношению к сторонам света здания могут занимать 3 основных положения:

· меридиональное - здание своей продольной осью параллельно направлению «север-юг»;

· широтное - эта ось параллельна направлению «запад-восток»;

· диагональное - продольная ось направлена под углом к основным направлениям».

2. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

«В группу природно-климатических(табл.2.) факторов входят следующие факторы:

1) условия атмосферы -- газообразной оболочки земли;

2) условия гидросферы -- водной оболочки земли;

3) условия литосферы -- верхней твердой оболочки земли;

4) растительный и животный мир.

Наибольшее влияние на проектирование индивидуального жилища оказывают атмосферные условия. Это связано с тем, что именно состояние атмосферы определяет тепловой режим поверхности земли, а также газовое и влажностное состояние воздуха.

На Земле существуют различные географические зоны, которые определяются, в основном, различным соотношением тепла и влаги в воздухе -- тропики, пустыни и т.д.

Проектировать универсальное жилище, пригодное для любого климатического района, нецелесообразно с функциональной, экономической и строительной точек зрения. Поэтому, при проектировании индивидуального жилья следует ориентироваться на максимальный учет именно конкретных, а не абстрактных местных условий.

К числу наиболее важных атмосферных условий относятся: температурный, ветровой, влажностный, снеговой, дождевой режимы, уровень солнечной радиации, сезонные различия в погоде и другие. Они воздействуют на человека и жилой дом в комплексе, однако, по-разному в каждом конкретном случае.

Целями рационального проектирования индивидуального жилья с учетом ветров является эффективное использование естественного проветривания помещений жилого дома и снижение негативного воздействия избыточного ветрового напора в суровых климатических условиях. Так, благодаря естественно возникающей разнице давления с наветренной и подветренной стороны дома, возникает проветривание, которое обеспечивает нормативный воздухообмен в помещениях. Требования к нормативному воздухообмену в жилых комнатах, кухнях, санузлах и других помещениях жилья определены в СНиП.

Доказано, что с наветренной стороны, где ветровой напор образует зону повышенного давления, окна, форточки и вентиляционные отверстия могут быть меньшего размера, чем вентиляционные проемы на противоположной стороне дома. Учет ветрового режима очень важен при разработке генерального плана комплексной усадебной застройки жилого дома совместно с хозпо-стройками, гаражом, земельным участком и соседними строениями. Движения воздушных масс следует организовывать приемами архитектуры так, чтобы обеспечивалась аэрация всей застройки и поддерживалась благоприятная экологическая обстановка. Для этого архитектор должен правильно выбрать схему размещения объектов, конфигурацию зданий и интервалы между ними. Например, в жарком влажном климате, с целью интенсивной циркуляции воздуха, следует оставлять между зданиями застройки значительные разрывы»

Таблица 2.Основные климатические факторы, влияющие на архитектурно-строительное решение здания

Климатические факторы	Основные воздействия	Архитектурно-конструк тивные требования и мероприятия
Солнечная радиация	Бактерицидные свойства радиации. Температурные воздействия	Выбор ориентации по сторонам света. Форма плана. Повышение теплоаккумулирующей способности ограждающих конструкций. Защита от перегрева, создаваемого инсоляцией в летнее время. Разработка конструктивных солнцезащитных устройств
Ультрафиолетовая радиация	Бактерицидные свойства ультрафиолетовой радиации	Устройство постоянных и кратковременных установок облучения ультрафиолетовой радиацией. Выбор отделки интерьеров и фасадов. Выбор подстилающего слоя на территории. Выбор конструкций окон и фонарей
Естественное освещение	Создание светового режима в помещении, здании	Выбор расположения, типов и размеров окон и фонарей. Выбор рода освещения - естественного, искусственного, совмещенного. Данные о времени использования естественного освещения
Температура и влажность воздуха	Создание надлежащего микроклимата в помещении, в здании	Выбор объёмной композиции здания. Выбор ограждения стен, окон, покрытия, фонарей и т. п. Выбор степени остекления, вентиляции, кондиционирования воздуха
	Давление ветра	Защита здания от ветра. Защита от ветра окон и фонарей. Аэрация помещений и территории
	Атмосферная влага. Снеговые отложения	Облицовка фасадов, водостойкость стен и покрытий. Способы удаления осадков - водостоки, уборка снега. Борьба со снегообразованием на крыше и на территории.

3. СВЕТОЦВЕТОВАЯ СРЕДА

«Светоцветовая среда формируется лучистой энергией естественных и искусственных источников излучения в пределах его оптического спектра и предопределяет видимость, восприятие и комфортность архитектурных форм и пространств. Светоцветовая среда создается естественным, искусственным и совмещенным освещением, инсоляцией и солнцезащитными средствами, пластическим и цветовым решением фасадов и интерьеров зданий. Комфортная светоцветовая среда обеспечивает наилучшие условия видимости и восприятия архитектуры, а также способствует повышению производительности и качества труда.

Актуальнейшей проблемой световой среды в современной архитектуре является выбор рациональных размеров светопроёмов и видов солнцезащитных и светорегулирующих устройств. В последние годы вновь распространилась тенденция к увлечению большими площадями остекления фасадов и солнцезащитной пластикой вне связи с назначением зданий и условиями светового климата, оправдываемое «максимальным визуальным раскрытием внутреннего пространства к внешней среде». Это явление в значительной степени связано с тем распространившимся влиянием на творческий процесс архитектора, которое оказали многие постройки известнейших представителей нового движения в архитектуре и, в особенности, Мис ван дер Роэ. Однако тысячелетний опыт строительства в любых климатических условиях и особенно исследования, проведенные за последние годы, показывают, что такой подход к проектированию не способствует формированию архитектурного образа и приводит к резкому дискомфорту и огромным теплопотерям. Особую проблему создают так называемые «ленточные» светопроемы и наружные солнцезащитные элементы на фасадах зданий. Дело не только в том, что «ленточные» светопроемы нивелируют образ общественного здания, приближая его к промышленному, но и в том, что, как правило, невозможно уменьшить вертикальные размеры таких светопроемов из соображений их светоактивности и архитектуры интерьеров. К тому же такие светопроемы не решают проблему достаточности освещения в современных зданиях с большой глубиной помещений и ограниченной высотой. Даже 100%-ное остекление фасадов в этом случае неэффективно.

Следует отметить также и еще один пример некритических оплошностей некоторых архитекторов к выбору композиционных элементов в архитектуре общественных зданий: такой элемент архитектуры, как крупномасштабные наружные солнцезащитные экраны, применяется сейчас не только в центральных районах, где они бесполезны, но даже на Крайнем Севере.

На этих примерах видно, насколько важно в эстетической подготовке архитектора изучение архитектурно-светотехнических факторов проектирования.

4. ЕСТЕСТВЕННОЕ, ИСКУССТВЕННОЕ И СОВМЕЩЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

В зависимости от особенностей светового климата местности архитектор корректирует объемно-пространственное и планировочное решение зданий или сооружений и их расположение на генеральном плане. Важнейшими факторами при этом являются: выбор рациональных размеров и пропорций светопроемов, их ориентации по сторонам горизонта, глубины помещений и пластики и силуэта фасадов. Следовательно, эти факторы влияют как на поиск образа здания (в том числе «северного» или «южного»), так и служат важнейшим средством ограничения площади остекления здания, определяющей его комфортность и экономическую целесообразность. Привычным для человека является естественное освещение, поэтому его характеристики, свойственные данному месту строительства (яркость неба, контрастность, направленность, спектральный состав), могут служить ориентирами при проектировании искусственного освещения интерьеров. Именно этим объясняется стремление применять в интерьерах светящие поверхности, успешно имитирующие по яркости и спектру естественный свет, а по архитектурному решению окна и фонари. Это одно из наиболее действенных средств выражения современной архитектуры, возникших в связи с появлением новых источников света-газоразрядных ламп и электролюминесцентных панелей (рис.1 ).

Совмещенное освещение - прогрессивный прием освещения интерьеров естественным и искусственным светом, характеризующийся (в отличие от смешанного освещения) доминирующей ролью естественного света при постоянно или периодически действующем дополнительном искусственном освещении (в зонах помещений с недостаточным естественным освещением), близком к естественному по распределению яркости и спектру.

Пользование нормами не предопределяет художественный образ объекта, задуманного при проектировании, поэтому в процессе работы над проектом автор должен предвидеть взаимодействие намеченных средств освещения с пространством, формой, пластикой и цветом. Трудности проектирования архитектурного светового образа здания заключаются не в определении освещенности или числа светильников, а в проектировании и реализации в натуре задуманных светлотных соотношений между поверхностями, ограничивающими пространство, а также между деталями и фоном, на котором они воспринимаются.

Существует два принципиально различных решения световой архитектуры. Для первого характерно выражение тектоники, свойственное дневным (природным) условиям освещения (на фасадах - темные светопроемы, светлые стены, тени от карнизов и деталей, направленные вниз, и т.п.; в интерьерах - связь с природной световой средой.

Второй основан на театральном эффекте освещения, при котором живописные и скульптурные свойства света используются для создания светоцветовых композиций

и акцентов вне связи с природной световой средой.

Для каждого из этих приемов существует своя область рационального применения: первый - в рабочих помещениях, спортивных залах, картинных галереях и т.п.; второй - в театральных и концертных залах, в музеях и ресторанах.

Образ многих интерьеров общественных зданий рождается из стремления архитектора создать впечатление большого, насыщенного светом пространства, устранить ощущение монотонности, а также тяжести конструкций.

Эта задача приобретает особое значение в подземных сооружениях (станции метрополитена, подземные переходы, улицы и площади и т.д.).

Психологический эффект устранения ощущения тяжести и большой напряженности конструкций достигнут правильным распределением светопотоков на некоторых станциях Московского и" Ленинградского метрополитена («Электрозаводская»,(рис .2 ), «Маяковская»(рис.3 )).

При проектировании освещения в демонстрационных залах и картинных галереях, а также операторских особое значение приобретают всякого рода блики, отблески, зеркальные отражения, которые создают зрительный дискомфорт, мешающий нормальному видению рассматриваемых предметов. В этих случаях следует пользоваться графическим методом определения зоны зрительного дискомфорта для устранения различных помех из поля зрения.

Для ограничения слепящего действия окон и светильников общего освещения необходимо соблюдать регламентированные нормами показатели дискомфорта в зависимости от характера зрительной работы.

Хорошим примером световой архитектуры интерьеров, в которых отчетливо выражены современные тенденции взаимодействия архитектуры и искусственного освещения, служит Кремлевский Дворец съездов, в котором успешно решена проблема светового ансамбля как синтеза световой архитектуры отдельных интерьеров. (рис. 4. ) Роль света, как своеобразного гида в этом ансамбле определяется тем, что последовательность ощущений, сопутствующих зрительному процессу, развертывается во времени, а впечатление нарастает при движении посетителя от гардероба до зрительного зала, отличающегося праздничностью и насыщенностью светом.

Проведенными НИИСФ исследованиями было установлено, что наибольшее значение в восприятии станций метрополитена имеет не уровень освещенности, а соотношение яркостей поверхностей потолка, стен и пола. Результаты фотометрических и субъективных исследований позволяют утверждать, что устранение ощущения подземности и высокая степень насыщенности светом достигнуты в тех перронных залах, где эти соотношения приближаются к соотношению яркости зенитной части неба (потолок), неба у горизонта (стены) и земли (пол).

Архитектурное освещение зрительного зала Кремлевского Дворца Съездов в Москве. Общий вид и детали потолка

Их оптимум находится в пределах от 5:2:1 до 10:3:1. Пластическая выразительность интерьера контролировалась соотношением освещенности, создаваемой рассеянным и направленным световыми потоками. Результаты исследований (объективных фотометрических и субъективных статистических) показали, что пластика стен и потолка хорошо воспринимается при соотношении рассеянного и направленного световых потоков, равном 0,4 и менее.

В современных зданиях и сооружениях широко применяется встроенное освещение в виде светящих потолков, карнизов, ниш, панелей, которые включаются в архитектуру интерьера.

За последние годы широкое распространение в интерьерах общественных зданий получили светящие потолки и панели. Архитектурно-конструктивные системы светящих потолков и панелей обычно представляют собой подвесные конструкции, а пространство над ними используется для монтажа ламп.

Архитектурное и светотехническое качества потолка зависят от степени равномерности распределения яркости светящей поверхности и контрастов между светящими элементами потолка и переплетами, на которые опирается стекло. Практика показывает, что при применении светорассеивающего стекла равномерная яркость светящего потолка обеспечивается при отношении максимальной яркости к минимальной: 1,4-на светящей поверхности больших размеров и 1,1-на небольших участках. Это достигается при соблюдении следующего соотношения двух величин: расстояния между лампами и высотой расположения ламп над защитным стеклом: при люминесцентных лампах-2,4; при зеркальных лампах-0,9; при обычных лампах накаливания-1,8. ,

Яркостный контраст между светящей поверхностью и переплетом (или глухой частью потолка) для больших помещений зависит от светлоты отделки и соотношения между площадью остекленной поверхности и общей площадью потолка. Обогащение архитектурного решения светящего потолка достигается применением различного рода диффузоров; особенно интересны диффузоры из сложных по форме металлических анодированных элементов.

Светящие потолки могут выполнять также и акустические (глушение шума) и санитарно-технические функции. Схема устройства многофункционального потолка приведена на рис. 5

Схемы устройства многофункционального потолка в фойе и залах при открытом положении звукопоглощающей отделки в виде потолочных плит

Для создания светящего потолка могут быть применены встроенные точечные светильники с нормальными или зеркальными лампами мощностью до 150 Вт. Роль диффузора в них выполняет кольцевая решетка с защитным углом 30-45". При этом потолок получается темным с ярко светящими точками ламп (так называемое «звездное небо»).

В архитектуре общественных зданий видное место занимает проблема синтеза светового ансамбля, понимаемого как синтез световой архитектуры его отдельных интерьеров. В таких ансамблях световая партитура может определять последовательность восприятия интерьеров и их эмоциональное воздействие на человека, развертывающееся во времени.

При отсутствии в окружающем пространстве выявляемых светом архитектурных акцентов зрительная ориентация человека затрудняется. И наоборот, заранее предусмотренное в проекте распределение яркостей, контрастов позволяет облегчить и организовать ориентацию человека в здании. освещение микроклимат здание инсоляция

5. ИНСОЛЯЦИЯ И СОЛНЦЕЗАЩИТА

Воздействие инсоляции на человека и окружающую среду двойственно: оно благоприятно в гигиеническом и эстетическом отношении и экономически выгодно, поэтому необходимо обеспечить доступ солнечного света в городские пространства и интерьеры зданий в любых географических районах, оно же вызывает перегрев, световой дискомфорт, УФ-переоблученность и перерасход электроэнергии на регулирование микроклимата, что предопределяет необходимость защиты от него и рационального использования.

По словам Витрувия, архитектор «... может исправить своим искусством вред, приносимый природой».

Комфортные ощущения и эстетическое воздействие инсоляции (выразительность и динамика пластики, «солнечность» и разнообразие световой среды), т.е. положительные эмоции возможны только при условии исключения таких ее качеств, которые угнетают человека:

Физиологически и психологически недостаточных уровней освещенности и УФ- и ИК-облученности;

Чрезмерных уровней яркостей поля адаптации, УФ- и ИК-необлученности.

Конкретные предложения по строительному нормированию инсоляции впервые были сделаны советскими архитекторами в 40-х годах. В основу нормирования было положено общеоздоровительно, санирующее и психоэстетическое воздействие инсоляции на человека и окружающую его среду. Нормируемой величиной в действующих нормах инсоляции является продолжительность в зависимости от градостроительной ситуации, типов зданий, географической широты и климатических условий. Например, в жилых и общественных зданиях (за исключением детских учреждений и школ) должна быть обеспечена продолжительность инсоляции в часах.

В сложных градостроительных ситуациях допускается одноразовая прерывность инсоляции бактерицидной и видимой областях спектра.

Расчеты инсоляции застройки при проектировании сводятся к определению продолжительности инсоляции помещений и степени затенения фасадов зданий и территорий застройки. Расчеты следует производить непосредственно на генеральном плане застройки с помощью накладного графика, показанного на р ис.6 , основанного на методе проекций с числовыми отметками, впервые использованном А. М. Рудницким и М. Тваровским и адаптированном к условиям архитектурного проектирования.

График для определения инсоляций зданий и территорий

Сложность проблемы инсоляции в архитектуре объясняется как ее положительными, так и отрицательными воздействиями (тепловой и световой дискомфорт, снижение восприятия формы и цвета при чрезмерных яркостях, выцветание материалов). Поэтому не менее важно предусматривать различные средства защиты от инсоляции.

Практика показывает, что наибольшее число грубых ошибок наблюдается в тех случаях, когда архитектор решает задачу солнцезащиты некомплексно и на последних стадиях проектирования. Наиболее распространенной ошибкой является применение массивных и теплоемких затеняющих экранов, монолитно связанных с основной ограждающей конструкцией (незащищенные лоджии, бетонные пространственные структуры). Такие конструкции аккумулируют солнечное тепло и путем теплообмена с остеклением дополнительно передают его в помещение. Нередки случаи применения солнцезащитных устройств без учета ориентации здания по сторонам горизонта и использования солнцезащитного стекла, уменьшающего лишь тепловую радиацию Солнца и не устраняющего его слепящее действие. В таких общественных зданиях, как школа.

6. ЦВЕТ И ЦВЕТОПЕРЕДАЧА

Проектирование цветового решения фасада или интерьера здания лишь на основе интуиции и вкуса архитектора неизбежно приводит к грубому искажению цветовой композиции при переходе от проекта к натуре. Это объясняется тем, что при этом не учитываются ни состав света (особенно его современных источников), ни условия цветовой адаптации, ни соотношения размеров цветного объекта и фона, ни оптическое смешение цветов, наблюдаемых с больших расстояний. Между тем, как показали исследования, комфортное цветовое решение интерьеров оказывает значительное влияние на его эстетическую оценку и производительность труда человека, особенно в таких помещениях, как учебные, торговые, выставочные и т.п. Поэтому при цветовом проектировании необходимо учитывать основные параметры светоцветовой среды, зависящие от светового климата местности и спектра выбранных источников света, насыщенность цвета и угловые размеры цветных поверхностей в поле зрения, составляющих в итоге установившееся количество воспринимаемого цвета в пространстве и его психоассоциативное воздействие.

Особое значение для современной архитектуры имеют резкие изменения в цветопередаче, которые происходят при переходе от естественного света к искусственному. Поэтому выбор цветовой композиции и гармоничных сочетаний цветных поверхностей следует производить при том освещении, которое заложено в проекте. Как правило, помещения большинства общественных зданий воспринимаются как при естественном, так и при искусственном свете, поэтому цветные эскизы следует проверять в обоих случаях, принимая в итоге оптимальное решение.

7. ТЕПЛОВОЙ МИКРОКЛИМАТ ЗДАНИЙ

«Комфортный микроклимат в зданиях создается естественными и искусственными средствами.

К естественным средствам относятся архитектурно-планировочные и конструктивные решения зданий (композиционное решение, ориентация, размеры и геометичность заполнения светопроемов, теплоизоляция ограждений), которые предопределяют эксплуатационную эффективность и экономичность искусственных средств (отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха). При этом архитектору важно помнить, что даже идеальные в теплотехническом отношении стены и покрытия не дадут ожидаемого эффекта, если композиция здания характеризуется чрезмерным периметром наружных стен, неглубокими помещениями, большими площадями остекления и нерациональной ориентацией по отношению к гелиотермической оси и господствующим ветрам. Более того, в этом случае отопление, вентиляция и особенно кондиционирование воздуха или окажутся бездейственными в поддержании гигиенически необходимого микроклимата в помещениях, или будут работать с большим перерасходом тепла и электроэнергии. Поэтому комплексность творческого метода архитектора и здесь оказывается важнейшим условием достижения оптимального результата.

Оценкой теплового климата и аэрационного режима места строительства по исходным климатическим данным занимается прежде всеего архитектор-автор на первой стадии проектирования, когда выявляются принципиальные решения здания, предопределяющие его теплотехническую, гигиеническую и экономическую эффективность.

Поэтому архитектор должен всегда умело пользоваться исходными климатическими данными и прежде всего картами строительно-климатического районирования и зон влажности.

Требования к микроклимату в зданиях и их теплозащите регламентируются в зависимости от назначения помещений. Например, в картинных галереях круглый год должна сохраняться относительно постоянная температура и влажность воздуха, обеспечивающие сохранность экспозиции, а в детских учреждениях, больницах, школах-гигиенически допустимый микроклимат (температура воздуха, воздухообмен, инсоляционный режим), исключающий возможность перегрева или переохлаждения.

Наибольшее внимание теплотехническим факторам архитектор должен уделять при проектировании общественных зданий в экстремальных климатических районах . Есть один общий принцип подхода к формированию здания для северных и южных (с сухим жарким климатом) районов: здание должно быть компактным с высокой теплоинерцион-ностью ограждений и минимально допустимыми светопроемами, чтобы на севере обеспечивалась минимальная теплоотдача зимой, а на юге-максимальная защита от солнечной радиации летом. При этом здание в жарко-сухих районах отличается по своему архитектурному решению тем, что имеет ярко. выраженную пластику фасадов за счет наружных солнцезащитных устройств на светопроемах и иногда самозатеняемой фактуры стен. Иной характер имеет здание в районах с жарким влажным климатом: свободная павильонная композиция, способствующая интенсивному проветриванию застройки, галерейный принцип планировки здания, облегченные конструкции.

Теплоинерционностъ (теплоустойчивость) здания-основная его теплотехническая характеристика, которая зависит от степени передачи ограждающими конструкциями (стенами, покрытиями, полами, окнами, фонарями) тепла, влаги и воздуха. Способность ограждающих конструкций регулировать передачу этих физических параметров из окружающей среды в здание (или наоборот) и определяет, главным образом комфортность микроклимата и энергетические потери.

Чтобы оптимизировать теплопотери зданиям зимой и его хладопотери летом, необходимо так запроектировать ограждающие конструкции, чтобы они удовлетворяли основным нормативным требованиям к сопротивлению теплопередаче, теплоустойчивости, влажностному режиму и воздухопроницаемости.» [Архитектура и градостроительство в суровом климате.Полуй Б.М. ]

8. АКУСТИКА ЗАЛОВ И ЗАЩИТА ОТ ШУМА

Требования к акустическому комфорту зданий оказывают значительное влияние на их планировочное объемно-пространственное и конструктивное решение. В свою очередь, на акустические качества зданий влияют как степень шумозащиты от внешних источников, так и звукоизоляция ограждающих конструкций.

В зависимости от требований к акустическим качествам зрительные залы делятся на следующие группы:

· залы с естественным (натурным) звучанием музыки, пения, речи; в этих залах зритель воспринимает звуки, идущие непосредственно от исполнителей и инструментов (прямые и отраженные от внутренних поверхностей интерьера). Качество их звучания зависит в основном от архитектурно-строительного решения залов: оперных театров, концертных, музыкально-драматических и т.п.;

· залы, в которых музыку, пение и речь зритель вопринимает с помощью звуковоспроизводящей электроакустической аппаратуры (кинотеатры, конференц-залы и др.); в этих залах особое внимание уделяется качеству воспроизведения, естественности и отчетливости звучания; последнее зависит не только от архитектурного решения залов, но и от качества и условий работы электроакустической аппаратуры;

· залы универсального назначения, в которых наряду со звукоусилением предусматриваются электроакустические средства для обогащения, а также для воспроизведения всякого рода звуковых эффектов (залы театров; конференц-залы для проведения съездов, конгрессов; киноконцертные залы. Дворцы культуры).

Наибольшей сложностью характеризуется акустическое проектирование оперных театров и концертных залов большой вместимости. Качество звучания в таких залах оценивается комплексом субъективных показателей, которые определяются методом статистических оценок специалистов (акустиков и музыкантов). К таким показателям относятся естественность (полнота) звучания; ясность звучания; отчетливая последовательность чередования звуков, выразительность тембра; равновесие звучания всех групп инструментов в разных зонах зрительного зала.

Удовлетворение этих требований в большой степени зависит от архитектурного решения зала, его размеров, формы, отделочных материалов и конструкций и их расположения в пространстве интерьера.

В архитектурном отношении пространство зрительного зала делится на два акустически связанных объема.

Первый представляет собой гигантского размера рупор-эстраду. В этом объеме формируются пластические поверхности-экраны, которые обеспечивают направление и интенсивность первых, акустически наиболее важных отражений. Акустические раковины эстрады способствуют созданию звучания стереофонического характера. Профиль раковины-эстрады выбирают в основном так, чтобы отраженный звук направлялся в зал и на сценическую площадку. Благодаря этому каждый оркестрант ансамбля может следить за игрой своих коллег и согласовывать с ними свое исполнение.

Второй объем занят местами для зрителей: размеры, форма и архитектурное решение этого объема должны способствовать формированию равномерного звукового поля и обеспечивать оптимальное время реверберации в диапазоне низких, средних и высоких частот звучания.

Повышение диффузности (равномерности и изотропности) звукового поля достигается также применением крупноразмерной пластической отделки стен и потолка, т.е. членением поверхности пилястрами, складками, ложами и т.п., а также специальными акустическими элементами. Широкое распространение в современных залах получили наклонные плоские или криволинейного очертания панели (или падуги), расположенные по всей ширине зала и одновременно используемые для освещения.

При проектировании концертных залов большое значение имеют выбор и расположение звукопоглощающих материалов и конструкций. Их количество в зале определяется соответствующим расчетом, приведенным в учебнике «Основы, строительной физики». Из акустических материалов наибольшее распространение при отделке концертных залов, оперных театров, музыкальной комедии и др, получили резонирующие панели из дерева. Значение резонансной частоты панели зависит от ее жесткости, которая определяется массой панели и способами ее спряжения со стеной (или перекрытием).

Широко применяются резонансные поглотители кассетного типа в виде многослойной конструкции с облицовочным слоем из перфорированных металлических листов, обклеенных с внутренней стороны несколькими слоями ткани (подобная звукопоглощающая отделка применена, в частности, в зале Конгрессов Дворца культуры и науки в Варшаве). Разновидностью резонансных поглотителей являются подвесные поглотители диффракционного типа кубообразной, конусообразной и других форм.

За последние годы в отечественной и зарубежной практике получили распространение залы универсального (многоцелевого) назначения. Как показывает опыт, такие залы целесообразно оборудовать электроакустическими системами звукоусиления.

При проектировании универсальных залов рекомендуется: располагать системы звукоусиления в таких скрытых от зрителей местах, которые способствуют созданию в зале диффузного (равномерного) звукового поля; обеспечивать время реверберации, необходимое для нормальной работы системы звукоусиления.

Амбиофонические установки включают в себя:

· систему звукоусиления в зале, в которую входят микрофоны, устанавливаемые на сцене, микрофон-ревербератор и распределительная система громкоговорителей;

· систему звуковоспроизведения, в которую входят магнитофоны, ам-биофон-ревербератор и распределительная система громкоговорителей в зале и на сцене.

Примером гармонического архитектурного решения современного зала универсального назначения может служить Кремлевский Дворец съездов. (рис.4 ) . Прилегающая к сцене часть боковых стен и потолка образует гигантскую рупорообразную раковину. Основная часть боковых стен отделана щелевым поглотителем из вертикально расположенных деревянных реек криволинейного профиля.

Для акустической настройки зала звукопоглощающая конструкция стен имеет выдвижной щит, который прикрывает пористый поглотитель звука. Превращая таким образом звукопоглощающие панели в звукоотражающие, можно изменять общее звуковое поглощение, соответственно жанру представления.

Наиболее эффективными строительно-акустическими средствами снижения шума на территории являются экраны, размещаемые между источниками шума и объектами защиты от шума. Экранами могут служить придорожные подпорные, ограждающие и специальные защитные стенки, а также искусственные элементы рельефа местности. Экранами могут служить также здания, в помещениях которых допускаются уровни звука 50 дБА (здания предприятий бытового обслуживания населения, торговли, общественного питания, коммунальных предприятий и др).

Проблема звукоизоляции зданий весьма сложна вследствие разнообразия как источников шума, так и путей распространения его по зданию. В основном эта проблема сводится к решению вопросов звукоизоляции помещений от внешних шумов и от внутренних шумов, возникающих в здании. Источниками внешних шумов являются городской транспорт и различного рода производственные предприятия. В тех случаях, когда не удается снизить проникающий внешний шум в помещения здания средствами шумо-защиты, следует применять наружные ограждающие конструкции с повышенной звукоизоляцией. Внешний шум проникает в помещения через оконные конструкции, звукоизоляции которых следует уделять особое внимание. Источниками внутренних шумов являются люди, а также бытовое и инженерное оборудование. Изоляция помещений от внутренних шумов достигается правильной внутренней планировкой здании, снижением шумности санитарно-технического и инженерного оборудования, обеспечением нормативной звукоизолирующей способности ограждающих конструкций.»

ВЫВОД

Многие категории архитектуры, такие, как объемно-пространственная композиция, планировочное решение, образ, масштаб и т.п. вплоть до национальных признаков, во многом предопределяются конкретными климатическими условиями и прежде всего спецификой светового климата места строительства. Таким образом, настоящий материал является важным и существенным дополнением к архитектурно строительным требованиям и природно-климатическим факторам, влияющим на особенности формообразования, на принятие архитектурных и архитектурно-дизайнерских решений и на проектирование зданий. Полноценный учет данных положений позволяет проектировать и строить высококомфортабельные, надежные, удобные и красивые жилые дома.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аронин Дж.Э. Климат и архитектура / Москва: ЁЁ Медиа / 1959 / 253 с.

2. Полуй Б.М. Архитектура и градостроительство в суровом климате / Ленинград: Стройиздат, 1989г. / 340 с.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Природно-климатические особенности, определяющие условия проектирования, строительства и эксплуатации жилых зданий в жарких районах. Меры естественного регулирования помещений. Озеленение, обводнение и благоустройство прилегающих к зданию территорий.

диссертация , добавлен 10.07.2015


Определение продолжительности инсоляции в помещении с учетом затемняющего влияния архитектурно-конструктивных элементов фасада. Расчет инсоляции оконного проема на фасаде многоэтажного дома, ориентируемого по сторонам света согласно заданному азимуту.

контрольная работа , добавлен 21.01.2014


Анализ местоположения объекта недвижимости. Описание кадастрового квартала. Природно-климатические особенности района. Социальная инфраструктура. Характеристика потребительских свойств дома. Факторы, влияющие на успешную деятельность объекта недвижимости.

курсовая работа , добавлен 28.04.2012


Соответствие проектных решений по строительству цеха по производству огнетушителей и огнетушащего порошка действующим нормам и правилам, основания для проектирования. Архитектурно-планировочные решения генерального плана, природно-климатические условия.

контрольная работа , добавлен 09.09.2010


Природно-климатические условия, экологическая ситуация и система озеленения населенного пункта. Анализ территории (рекреационная нагрузка загрязнение атмосферы, шум и вибрация). Архитектурно-планировочные решения. Обоснование выбора ассортимента растений.

курсовая работа , добавлен 27.11.2014


Природно-климатические характеристики района строительства здания автосалона, предназначенного для торговли автомобилями и их обслуживания. Архитектурно-планировочное и объемное решение здания. Определение трудоемкости и продолжительности монтажных работ.

дипломная работа , добавлен 10.04.2017


Обеспечение требуемой звукоизоляции методом расчета ожидаемой шумности. Строительные нормы. Главные характеристики источников внешних и внутренних звуков. Уровни проникающего шума в помещениях жилых и общественных зданий и шума на территории застройки.

дипломная работа , добавлен 06.12.2012


Природно-климатические условия строительства. Архитектурно-планировочное решение здания. Методы и приемы работ при кирпичной кладке. Монтаж сборных конструкций. Расчет свайного фундамента. Теплотехнический расчет наружной стены. Наружная отделка фасадов.

дипломная работа , добавлен 09.12.2016


Природно-климатические данные и генеральный план здания литейного цеха. Объемно-планировочное решение конфигурации и экспликация помещений. Архитектурно-конструктивное решение строения: фундамент, покрытия, стены. Расчет административно-бытового корпуса.

курсовая работа , добавлен 17.07.2011


Бифункциональные жилые здания. Металлические конструкции зданий комплексной поставки. Прогрессивные виды утеплителя для стен зданий. Внедрение систем наружного утепления. Мансардная крыша и вентиляция. Виды кровельного пирога для утепленных мансард.

УДКУДК (083,74)

Ломакин И.А.

Студент

2 курс, факультет «Художественно-графический»

Курский государственный университет

Россия, г. Курск

ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА АРХИТЕКТУРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ.

К климатическим элементам относят: влажность воздуха, температуру, осадки, ветер, солнечную радиацию, осадки. Климатическую характеристику территории, города позволяют составить относительная влажность воздуха, температура, ветер. Максимальные значения основных климатических факторов дают возможность составить характеристику климата. При этом критические значения разных климатических факторов функционально взаимосвязаны. Можно выявить специфику климата, обладая знанием критериальных значений элементов. Также можно найти степень отклонения элементов от комфортных условий, сформулировать комплекс требований подлежащих учету при проектировании придомовой территории, застройки, зданий.

Перегрев помещений возможен при температуре воздуха свыше 21 °С. Это явление в частности проявляется при наличии изоляции (облучения прямыми солнечными лучами). Перегрев организма человека начинается при температуре воздуха свыше 28 °С. В таких условиях необходима защита от солнца, а также движение воздуха как в помещении, так и на территории городской застройки.

Необходимо учесть совместное воздействие на человека ветра и температуры. В переходные сезоны года при температуре наружного воздуха близкой к 0°С и относительной влажность более 70% и более существует необходимость в защите пешехода от ветра. Защита желательна также при температуре до -15°С зимой.

Защита необходимо при соответствиях:

Температура воздуха, °С	15…-20	20…-25	25…-30	30…-35	ниже -35
Скорость ветра, м/с	До 3,5

Активная защита пешехода необходима при температурах ниже -35 °С (крытые утепленные переходы). При скорости ветра более 5 м/с и наличии отрицательной температуры на улице происходит резкое усиление охлаждений зданий (на12-15%) и человека. Перенос песка и снега начинается при скорости ветра 6 м/с. В таких условиях необходима защита жилых территорий городов. При скорости ветра свыше 12 м/с происходят механические повреждения элементов зданий.

Неблагоприятным условием для человека является влажность воздуха менее 30% и более 70%. Благоприятным фактором является влажность воздуха находящаяся в промежутке 30-70%(в зависимости от температуры).

При проектировании высотных зданий необходим особый учет параметров ветра. Такое отношение к этому критерию возникает из-за необходимости обеспечить устойчивость зданий под воздействием ветровых нагрузок, возрастающих с высотой. Также, чем выше здание, тем сильнее ветровые завихрения у стен. Сильные потоки ветра обтекают объем, а часть их них опускается вниз и обрушивается на пешеходов, находящихся в близи здания.

На рис. 1 дана характеристика температуры и ветра, совместное воздействие которых необходимо учитывать при формировании внешней среды города.

Большую важность имеет сочетание относительной влажности воздуха и температуры. В жаркую погоду возникает необходимость в том, чтобы высокая влажность не мешала человеку отдавать излишки тепла, которое накапливается в организме при этих условиях, во внешнюю среду. Если эта необходимость не реализуется, то у человека может возникнуть тепловой удар. Из графика температурно-влажностного режима (рис. 2) следует, что для сохранения комфортных условий в летнее время при возрастании температуры от 18°С до 28°С необходимо, чтобы относительная влажность воздуха снижалась до уровня 30-50%.

Рис. 1. Комплексное воздействие температуры и ветра на здания и человека во внешней среде

Рис. 2. График температурно-влажностного режима в теплый период года

Воспользовавшись приведенными графиками и выявленными зависимостями, грамотный архитектор принимает правильные решения для обеспечения комфорта в жилой среде.

Список использованной литературы:

1. Архитектурная физика: Учеб. для вузов, Спец. А-87 «Архитектура» / Под ред. Н. В.Оболенского. – М.: Стройиздат, 1997. – 448 с.: ил.

2. Город, архитектура, человек и климат / Мягков М. С., Губернский Ю. Д., Конова Л. И., Лицкевич В. К. Под ред. к. т.н. М. С.Мягкова, – М.: «Архитектура-С», 2007. – 344 с.;ил.

3. Лицкевич В. К. Жилище и климат. – М.: Стройиздат, 1984. – 288 с.; ил.

4. СНиП, * Строительная климатология. М. 2000.

5. СНиП 2.01.01.-82. Строительная климатология и геофизика. М. 1983.

6. Руководство по строительной климатологии (пособие по проектированию). – М.: Стройиздат, 1977.

8. Аронин Д. Климат и архитектура М., Госстройиздат, 1959.

Источник задания: Решение 5450. ЕГЭ 2017. Русский язык. И.П. Цыбулько. 36 вариантов.

Задание 15. Расставьте знаки препинания. Укажите два предложения, в которых нужно поставить ОДНУ запятую. Запишите номера этих предложений.

1) Климатические условия региона влияют как на архитектуру зданий так и на планировку квартир.

2) Для разработки новых образцов техники нужны как оборудование так и высококвалифицированные рабочие как инженерно-технические кадры так и экспериментальные заводы.

3) Продукцию многих машиностроительных комбинатов сложно транспортировать из-за большого веса или крупных размеров.

4) Во время ботанических экскурсий и обследований во многих областях и районах велись наблюдения и сбор информации об использовании растений в народной медицине.

5) В. М. Васнецов тщательно изучал древнерусскую иконописную технику и впоследствии некоторые её приёмы были им применены в работе над историческими картинами.

Решение.

В этом задании нужно поставить запятые в сложном предложении или при однородных челах предложения.

1. Определим количество грамматических основ в данных предложениях: простое предложение или сложное.

1) Климатические условия региона влияют как на архитектуру зданий так и на планировку квартир. Простое.

2) Для разработки новых образцов техники нужны как оборудование так и высококвалифицированные рабочие как инженерно-технические кадры так и экспериментальные заводы. Простое.

3) Продукцию многих машиностроительных комбинатов сложно транспортировать из-за большого веса или крупных размеров. Простое.

4) Во время ботанических экскурсий и обследований во многих областях и районах велись наблюдения и сбор информации об использовании растений в народной медицине. Простое.

5) В. М. Васнецов тщательно изучал древнерусскую иконописную технику и впоследствии некоторые её приёмы были им применены в работе над историческими картинами. Сложное.

2. Определим постановку запятых в сложных предложениях. Правило: запятая на границе частей сложного предложения ставится в случае, если простые предложения не имеют общий второстепенный член.

5) В. М. Васнецов тщательно изучал древнерусскую иконописную технику (,) и впоследствии некоторые её приёмы были им применены в работе над историческими картинами. Сложное, общего второстепенного члена нет, нужна запятая на границе предложений. ОДНА запятая.

3. Определим постановку запятых в простых предложениях. Правило: одна запятая ставится перед вторым однородным членом при отсутствии союзов, перед одиночным противительным союзом или перед второй часть сложного союза (как … так и и т.д.).

1) Климатические условия региона влияют как на архитектуру зданий (,) так и на планировку квартир. – Однородные дополнения соединены сложным союзом (как … , так и…). как на архитектуру, так и на планировку. ОДНА запятая.

2) Для разработки новых образцов техники нужны как оборудование (,) так и высококвалифицированные рабочие (,) как инженерно-технические кадры (,) так и экспериментальные заводы. – Однородные подлежащие соединены сложными союзами «как, так и» (как оборудование, так и рабочие, как кадры, так и заводы» ТРИ запятые.

3) Продукцию многих машиностроительных комбинатов сложно транспортировать из-за большого веса или крупных размеров. Однородные обстоятельства соединены союзом «или» (веса или размеров). Запятая не нужна.

4) Во время ботанических экскурсий и обследований во многих областях и районах велись наблюдения и сбор информации об использовании растений в народной медицине. Однородные обстоятельства соединены союзом «и» (экскурсий и обследований), однородные обстоятельства соединены союзом «и» (областях и районах), другая пара однородных подлежащие тоже соединены союзом «и» (наблюдение и сбор). Между собой пары неоднородны, запятая не нужна.

4. Выписываем цифры, на месте которых в предложении должны стоять запятые.

В ответ записываем цифрами без пробелов и запятых, в любом порядке.

Северные традиции в архитектуре и строительстве складывались веками. Народное зодчество в процессе своего развития отбирало все самое лучшее, наиболее жизнеспособное.

Для климатического анализа рассмотрим жилище эскимосов, построенное из самого простого и доступного в местных условиях строительного материала – снега и льда. Форма иглу идеальна для суровых условий, так как обеспечивает минимум поверхности на единицу объема. Она оказывает небольшое сопротивление ветру, а отсюда меньшие потери тепла. Внутренние поверхности купола и пола, обычно покрываемые мехами и шкурами, увеличивали теплоизоляцию и обеспечивали относительно высокую температуру поверхности. Небольшие отверстия в середине купола, которые открывались в сторону, противоположную направлению ветра, обеспечивали ограниченную вентиляцию.

С учетом сурового климата складывается архитектура традиционных сибирских и северных изб. С древних времен деревянный дом состоял из трех частей: избы, клети, сеней. Изба предназначалась для зимнего жилья, в клети хранили вещи, жили летом, через сени попадали во все части: на крыльцо, чердак, в кладовые, пристроенный крытый двор. Каждая часть предназначалась для нескольких целей. Сени – тепловой тамбур, «узел связи» - строили просторными. В сенях летом жили или превращали их в летнюю галерею.

К достоинствам трехчастного дома относятся: компактность объёма, тщательная защита тепловой части и самого входа в «тепло». Холодные хозяйственные помещения для этой цели пристраивали к избе со стороны преобладающих ветров или располагали в пространстве подклети первого этажа, создавая буферную зону – прослойку, утепляющую и защищающую здание. Тепловым буфером служило и пространство кровли. Русская массивная печь располагалась в центральной части жилья или рядом с входом, как дополнительный тепловой заслон. Месть для сна находилось в тепловой части избы или на печи.

Согласно принципу теплового зонирования помещения, в которых возможны низкие температуры, окружают постройками, где требуются более высокие температуры, а источники тепла и теплые помещения располагаются во внутренней части дома.

В условиях низких температур своеобразно решалась вентиляция помещений. Вместо форточек было устройство специального вентиляционного отверстия в верхней части наружной стены.

Климат северных территорий определял соотношения площади светопроемов и площади пола. Так, в сибирской избе 19 века это соотношение было равно 1:8. Для обеспечения равномерного освещения использовали угловое расположение окон, при котором нет глухих теней и темных простенков между окнами.

Народное жилище включало и некоторые трансформирующиеся элементы: гульбища, крыльца, холодные светелки, оконные ставни, сменные застекленные рамы и т.п., которые являлись средствами формирования гибкости функционирования внутренней жилой среды.

В северном зодчестве чётко прослеживается связь архитектуры с природным окружением. Большое внимание уделялось оптимальной ориентации застройки, защите от ветров и снега. На основании изучения рельефа местности, направления господствующих ветров, характера снежных заносов, температурного режима самого ландшафта народные мастера создавали жилищную среду, защищающую человека от отрицательных воздействий внешней среды.

Для северных поселений характерно не просто геометрическое, а более живописное расположение элементов застройки, соответствующее особенностям окружающего ландшафта. Постройки размещали соответственно природным направлениям: изгибам реки, берегу озера, холма и т. п.

В народном строительстве были отработаны предельные расстояния между домами, в пределах полутора-трёх высот зданий. Плотное размещение жилых домов создавало взаимную защиту от ветров. В селениях, открытых ветрам, создавались защищённые, замкнутые пространства.

Особенно явно в народной архитектуре северных территорий прослеживается зависимость характера геометрической формы объёма от природно-климатической ситуации. В результате появились здания аэродинамической, направленной формы, компактные замкнутые структуры.

Одной из особенностей северного жилища является компактность объёмно-планировочного решения, что позволяет снизить теплопотери за счет уменьшения площади охлаждаемых поверхностей. Например целостные компактные жилища из модульных планировочных элементов – клети, стены, связи, прируба и т.д.

Основные элементы архитектурно-художественного решения жилого дома строились на сочетании функциональной целесообразности, технического совершенства и художественной выразительности.

Потребность жителей Севера в повышенной надежности жилища, его способности защищать человека от непогоды нашла отражение в создании своеобразного облика северного жилого дома с простым, но выразительным решением фасадов. Небольшое количество архитектурных деталей придавали облику дома монументальность.

По мере перехода к современному строительству с новыми материалами, новыми типами зданий традиционный опыт требовал пересмотра и использования научных достижений.

На изначальных этапах в суровом климате для жилища были характерны компактность объемно-планировочных решений, замкнутость и защищённость, развитие крытых дворов и летних помещений, двойные сени, небольшие размеры окон, ограниченное их применение. На последующих этапах с развитием систем центрального отопления, механической вентиляции и кондиционирования воздуха появились лучшие возможности обеспечения уровня комфортности в зданиях без дополнительного учёта влияния внешней среды.

Планировка и застройка городов Сибири и Севера имеют характерные отличия от застройки городов средней полосы: компактность, защита от неблагоприятных воздействий внешней среды, прокладка инженерных коммуникаций при строительстве на вечномерзлых грунтах и т.п.

При застройке северных районах учитывают положение солнца на определенный день и час, чтобы знать, какие стороны здания будут освещаться солнцем, рассчитывают площади отбрасываемой тони вокруг здания, учет солнечной радиации позволяет определить оптимальную плотность застройки.

Особенности светового климата сказываются и на общих концепциях формы, на характере архитектурно-градостроительных объектов. На Севере более эффективно служат наклонные или вертикальные поверхности. В застройке северных зон многих стран используются ячейковые системы. Основные формы ячеек: прямоугольная, ромбовидная, трапециевидная, круглая и др.

В ветреных районах на территории застройки организуется система ветрозащитных зданий, каждое из которых защищает от ветра прилегающую территорию.

Ветрозащитные здания должны иметь особую объёмно-планировочную структуру, непродуваемые конструкции наружных ограждений и заполнение оконных и балконных проёмов.

Уменьшению теплопотери из зданий при сильных ветрах способствует правильный выбор местоположения здания, его формой, материалом ограждающих конструкций, устройством окон, балконов, лоджий.

В пурговых районах во время метелей необходимы простые формы зданий, без выступов и западов. Крыши с округленным контуром, двускатные, односкатные. Строительство зданий на опорах предотвращает риск снегозаноса здания.

При проектировании северных жилых комплексов следует учитывать, что повышенная затененность территории приводит к замедлению таяния снежного покрова, вплоть до неполного за летний период.. Тут применяют специфические объемно - планировочные приемы, которые сокращают площадь затененности (угловая и дуговая конфигурация плана, раскрытие в сторону юга, скошенные торцы и углы зданий и т.д.)

Учет дождей и ветра также влияет на формообразование зданий и их долговечность, на способы их застройки. Применяют герметизацию стыков панелей и оконных, балконных и других проемов.

Жилище при прохладной погоде защищает человека от легкого охлаждения; режим эксплуатации полуоткрытый. Для такого жилища характерны: обращение комнат на солнечные стороны горизонта; умеренно компактные объемно-планировочные решения; ограждения, обладающие теплозащитными свойствами; в квартирах – места для хранения верхней одежды, воздухообмен через форточки, клапаны; отопительные устройства малой мощности; накопление внутренних тепловыделений (от приготовления пищи, стирки). В городской среде защита от ветра и использование инсоляции создают условия, близкие к комфортным. Характерны температуры 6 – 10 градусов.

Особенности архитектурного проектирования для южных районов. Особенности освоения южных районов продиктованы своеобразной структурой и образом жизни населения, специфическими формами заселения, формирования населенных пунктов и систем обслуживания.

Схожесть проблем, стоящих при освоении южных и северных районов, часто наталкивает на похожие способы их решения. Это прежде всего предельная изоляция от неблагоприятных внешних воздействий, компактность в плане, широкий корпус, толстые наружние стены, внутренние дворы, защищающие от ветров, несущих воздух со слишком высокой или низкой температурой.

Перегретый воздух, избыток солнечной радиации, ультрафиолетовое перенасыщение и другое, характерное для большинства южных районов, требуют соответствующих подходов к ориентации и объемно-планировочным решениям зданий, открытым прохладным ветрам и защищающим от солнца.

Главное же принципиальное отличие проектных решений для южных районов от решений для других климатических районов заключается в том, что житель юга большую часть времени проводит в открытом пространстве(двора, веранды, помещений со сквозным проветриванием и т.п.) Уже на ранних стадиях развития человечества возникли две различные архитектурные концепции строительства связанные как с социальными и культурно-историческими особенностями общества, так и со спецификой климата: одна- в жарко-сухих районах, другая – в жарко влажных.

В жарко-сухих районах сложились своеобразные типы жилищ и их комплексов, по своему замыслу напоминающие архитектурную концепцию замкнутых объемно-пространственных структур. Это связано с необходимостью обеспечения защиты от солнца и знойных, несущих с собой пыль и песок, раскаленных ветров, а так же стремлением к созданию хорошо затененных и прохладных пространств. Для городов и населенных пунктов жарко-сухого климата характерны узкие затененные улицы(обычно обсаженные по краям деревьями), высокая плотность застройки и замкнутые композиции жилых и общественных зданий с внутренними двориками, выходящими на улицы глухими оградами.

В целях использования благоприятных прохладных ветров для проветривания кварталов города разбивка главных улиц, как правило, производилась по направлению их действия.

Приспособление к воздействию ветров нашло наиболее яркое выражение в планировке города Вавилона. План города учитывал вхождение в город благоприятных северных и северо-западных ветров.

В Месопотамии города и дворцовые комплексы строились на высоких искусственных платформах, что диктовалось требованиями защиты от низовых бурь и наводнений.

Специфическую функцию выполняли светопроемы. Пропуская свет, они задерживали проникновение прямых солнечных лучей, горячих и пыльных воздушных потоков.

Например, в храмах Древнего Египта применялись алебастровые светопрозрачные плиты, защищающие от ветров пустынь. Древние греки для строительства своих городов выбирали наиболее благоприятную местность. Эллинистические перистильные жилые дома греков и атриумные жилища римлян служат примером продуманной планировки, приспособленной к климату. В гражданской архитектуре Аравии под влиянием жаркого засушливого климата сложился башенный тип дома с массивными стенами, с уступами и терассами плоских крыш и большим числом этажей.

В городах Средней Азии в жилых комплексах практиковались большие дворики с двумя айванами, оси которых строго ориентировались с юга на север. Окнами на север располагали летнюю комнату а на юг – зимнюю. Большой айван в знойное время улавливал прохладные потоки воздуха и направлял их вниз.

Для климата южных районов защита архитектурной среды от перегрева является одной из важнейших проблем. Решение ее связано с постоянным поиском характерных и оригинальных объемно – планировочных и конструктивных структур, обеспечивающих комфортные условия жизни людей и выразительность зданиям и застройке.

Используются солнцезащитные средства:

· Архитектурно-планировочные и конструктивные приемы, к которым относится ориентация здания по сторонам света, озеленение и обводнение(бассейны, фонтаны,) территории, планировка застройки и зданий и т.п.

· Затеняющие и светорегулирующие устройства: козырьки (сплошные и решетчатые), жалюзи (горизонтальные и вертикальные) , экраны, ставни, карнизы, шторы и др.

· Солнцезащитные изделия из стекла(светозащитные, светорассеивающие, теплопоглощающие)

В современных проектах архитектурных зданий и при их реализации стремятся сохранить преемственную связь и достижения народного зодчества прошлых эпох с новыми достижениями в области науки и строительства. В жарко сухом климате внешний объем здания чаще всего имеет форму параллелепипеда, Для более благоприятного внутреннего микроклимата целесообразно в таких формах создавать замкнутые или полузамкнутые дворовые пространства. При необходимости пространство можно затенить(стенами, деревьями), и наполнить прохладным воздухом, используя охлаждающий эффект водоемов, фонтанов, газонов, принцип охлаждения испарением. Для снижения теплопоступлений через крышу в помещение одноэтажных зданий стоит делать узкими, с выходом во внутренний двор.

В жарко – влажном районе жилище защищает человека от сильного перегрева и духоты. Требует охлаждения и уменьшения влагосодержания воздуха. Недопустимы испарительное(повышает влажность) и радиационное (выпадает конденсат) охлаждение. Характерны крытые помещения для вечернего и ночного отдыха, использование охлаждающего действия грунта.

Характерны затенения и аэрация, необходимые для снижения температуры, духоты и перегрева. Окна при работе кондиционеров закрыты, защищены от солнца. В жарко – влажных районах для обеспечения естественной вентиляции помещений необходимы большие оконные проемы. В одноэтажных зданиях выполняют большие отвесы крыш. В многоэтажных – жалюзи и светозащитные экраны. Проемы с двух противоположных фасадов.

В многоэтажном строительстве южных районов применяют те же типы домов, что и в умеренном климате: секционные, башенные, галерейные. И коридорные. В жарко – сухих районах территории должна быть защищена от пыльных песчаных бурь, за счет правильно выбранного участка, ориентации здания, характера озеленения и благоустройства территории.

Схожесть проблем, стоящих при освоении этих районов, часто наталкивает специалистов на способы их решения. В обоих случаях мы имеем дело с крайними значениями: переохлажденный и перегретый воздух, недостаток и избыток солнечной радиации, ультрафиолетовое голодание и перенасыщение, ориентация объемно-планировочных решений на пик зимнего или летнего дискомфорта. Застройка для Севера развернута к солнцу и максимально укрыта от холодных ветров, а для юга – открыта прохладным ветрам и защищена от солнца. Житель юга существует в открытом пространстве (двора, веранды, помещений со сквозным проветриванием), житель севера большую часть времени проводит в закрытом помещении. Следовательно разная организация внутреннего пространства дома.

Строительство в сейсмических районах так же имеет свои особенности.

Строительство в горных районах.

· Возведение колонн каркаса из вибростойких сталей в виде замкнутых бесшовных тонкостенных квадратных профилей, заполненных внутри специальным бетоном;

· Возведение на крыше или в верхних этажах специальных механизмов-устройств;

· Контроль за поведением конструкций при землетрясениях с помощью специальных датчиков;

· Устройство аварийных вертолетных площадок на крыше для экстренной эвакуации людей.

Вывод: В архитектурном проектировании учет климатической специфики остается большой научно- технической проблемой. Решение связано с поиском форм расселения, структуры планирования и застройки жилого образования, объемно-пространственных приемов композиции зданий, их конструктивных решений, а так же использования новых строительных материалов, повышающих изоляционно-защитные качества ограждающих структур.

Похожая информация.