Лекция 3.
Типы погоды. Режимы эксплуатации жилья.
Влияние климатических факторов на конструкции зданий и микроклимат помещений
Задача, которая ставится перед проектировщиками любого дома - это создание на расчетный период эксплуатации здания оптимального искусственной среды для процессов, которые должны продолжаться в нем согласно назначению. При этом дом должен быть красивым и экономичным.
Оптимальность внутренней искусственной среды определяется, прежде всего, микроклиматом помещений. Параметрами микроклимата являются: температура воздуха t int,°С, его относительная влажность f int, %, скорость движения воздуха v int, м / с, а также инсоляционный, световой и шумовой режимы помещений. Требуемые значения этих параметров, которые должны быть обеспечены в помещениях здания, устанавливаются соответствующими нормативными документами. В табл. 3.1 приведены ориентировочные значения нормативных параметров микроклимата жилых помещений на территории Украины.
Таблица 3.1
Ориентировочные нормативные значения параметров микроклимата жилых помещений
| Назначение помещения | Температура воздуха,, t int,°С | Относитель- ная влажность воздуха, f int, % | Скорость движения воздуха, v int,м/с | Минималь- ная продолжительность инсоляции с 22 марта по 22 сентября, ч. | Коэффициент естественной освещенности, e,% | Допустимый уровень шума L А int, дБА |
| Жилые комнаты | 18 ¸ 22 | 50 ¸ 60 | 0,1 ¸ 0,15 | 2,5 ± 0,5 | 0,5 |
Микроклимат в помещении формируется под влиянием внешнего климата, технологических процессов, которые проходят в помещении, работы инженерных средств регулирования микроклимата, а также климатопреобразующих качеств дома (рис. 3.1). Между помещением и внешней средой продолжается непрерывный тепло-, воздухо- и влагообмен.
Ограждающие конструкции зданий является буфером между климатом местности, где находится дом и микроклиматом помещений. Поэтому они должны защищать помещение от неблагоприятных условий климата и быть прозрачными для благоприятных условий. Конструирование и расчеты ограждений от климатических воздействий - это задачи архитектурно-строительной физики. Среди важных вопросов, которые решает архитектурно-строительная физика, отметим следующие:
- Теплотехнические расчеты (сопротивление теплопередаче, сопротивление паропроницаемости, сопротивление воздухопроницаемости, теплостойкость конструкций, теплоусвоение пола);
- Инсоляционные расчеты (продолжительность инсоляции помещений, проектирование солнцезащитных устройств);
- Светотехнические расчеты (коэффициент естественного освещения помещений, равномерность освещения)
- Акустические расчеты (звукоизоляция ограждающими конструкциями воздушного шума).
Кроме указанных задач ограждающие конструкции должны обеспечивать надежную гидроизоляцию помещений от осадков.
Другая группа задач, связанных с климатическими условиями района строительства, - это учет дополнительной нагрузки от климатических элементов на конструкции зданий и сооружений. Эта нагрузка от снега, ветра, гололеда, а также температурные климатические воздействия.
Первым этапом климатического проектирования зданий является выбор рационального объемно-планировочного и конструктивного решения здания или комплекса зданий с учетом степени открытости помещений, их ориентации по отношению к Солнцу, ветру, источникам шума; анализ возможности смягчения климата придомовой территории архитектурно-планировочными средствами и ее благоустройством.
На втором этапе разрабатываются конструктивные меры регулирования микроклимата - делаются необходимые тепло-, светотехнические, инсоляционный и акустические расчеты ограждающих конструкций и их проектирование. Определяются климатические нагрузки на конструкции, которые учитываются при расчетах на прочность, устойчивость, выносливость, деформативность и тому подобное.
Последний этап - расчет и проектирование необходимого инженерно-технического оборудования дома: его систем отопления, вентиляции и кондиционирования.
Рис. 3.1 – Схема взаимодействия климата и микроклимата помещения
Основой для определения комплекса мер необходимых для регулирования микроклимата в зданиях различного назначения могут быть принять типологические требования, предъявляемые к ним в том или ином строительно-климатическом районе. Районирование определяет территории, в пределах которых в жилые дома нормами определяется определенная совокупность архитектурно-планировочных, конструктивных и инженерно-технических требований, которая характерна для этой территории и только для нее. В табл. 3.2 приведены основные типологические требования к жилым домам в разных строительно-климатических подрайонах бывшего СССР.
II климатическая зона – умеренно-холодный климат характеризуется комфортно-прохладным летом и холодной зимой – (напр., г.Киев – II В1):
III климатическая зона – умеренно-теплый климат – характеризуется комфортно-теплым летом, холодной зимой и интенсивными зимними ветрами – (напр., г.Одесса – III Б2)
IV климатическая зона – теплый климат – характеризуется теплым летом и мягкой зимой – (напр., г.Ялта – IV В2)
Аналогичные типологические требования сформулированы для школ, яслей-садов и других зданий гражданского назначения. Эти требования необходимо учитывать уже на эскизном этапе проектирования зданий. Однако при последующих этапах проектирования этих требований часто недостаточно, так как они достаточно ограничены и не учитывают особенностей микроклимата района строительства, поэтому они не подсказывают пути для разработки индивидуального архитектурного решения, которое бы наиболее соответствовало задаче климатического проектирования.
Более подробные рекомендации по климатическому проектированию зданий дает методика оценки погодных комплексов, основанная на анализе типов погоды в районе строительства и их изменения в течение года.
Согласно этой методике в зависимости от самочувствия человека различают восемь типов погоды: очень жаркая, умеренно жаркая сухая, умеренно жаркая влажная, теплая, комфортная, прохладная, холодная и суровая (рис. 3.2).
В качестве минимальной продолжительности типа погоды, который определяет режим эксплуатации зданий, принимается 1 месяц.
Таблица 3.2
