Выбор режима эксплуатации территорий
и зданий в зависимости от классов погоды места строительства
(Типологические требования по выбору архитектурных решений)
Таблица 3.1
№ пп | Класс погоды | Режим эксплуатации | Типологические требования по выбору архитектурных решений | ||
Архигектурно-планировочное решение | Конструктивное решение | Инженерно-техническое решение | |||
Комфортная | Открытый | Открытые помещения, лоджии, веранды, балконы; бытовые процессы на открытом воздухе. | Трансформация огражде-ний (не предъявляются требова-ния относительно теплоизоля-ционного качества) | Не используются | |
Прохладная | Полуоткрытый (зима ) | Ориентация на солнце; умеренно компактные объемно-планиро-вочные решения; защита территории от ветра зелеными насаждениями. | Одинарное остекление; ограж-дающие конструкции средних теплозащитных свойств. | Отопление малой мощности, не регулярное; вентиляция естест-веная, вытяжка с притоком через клапаны форточек. | |
Теплая | Полуоткпытый (лето ) | Свободная застройка; двусто-ронняя планировка квартир с активним проветриванием; солнцезащита и аэрация территории и зданий. Ориентация зданий на север-юг; сквозное проветривание, открытые помещения, лоджии, галереи, веранды, лестницы полуоткрытые без тамбуров. | Трансформация ограждающих конструкций; солнцезащита на фасадах зданий; защита помещений от перегрева. | Механические вентиляторы, фены; искусственное охлажде-ние инсолируемых помещений. | |
Холодная | Закрытый (зима ) | Замкнутая компактная схема застрой-ки. Защита территории от опасных ветров зданиями. Ориентация на солнечные стороны. Уменьшение теплопотерь, тёплые лестницы, тамбуры. | Ограждения необходимых теплозащитных и воздухо-непроницаемых свойств; двойное и тройное остек-ление. | Регулярное центральное отопление средней мощности; венталяция естественная через окна. |
Таблица 3.1 - продолжение
№ пп | Класс погоды | Режим эксплуатации | Типологические требования по выбору архитектурных решений | ||
Архигектурно-планировочное решение | Конструктивное решение | Инженерно-техническое решение | |||
Жаркая сухая | Закрытый (лето) | Компактные объемно-планировочные решения, уменьшение теплопоступ-лений. Интенсивная теплозащита тер-ритории и зданий. Обводнение и озеле-нение территорий. Защита от суховеев. | Конструкции необходимых теплозащитных и воздухо-непроницаемых свойств. Солнцезащита стен и окон зданий. | Искусственное охлажде-ние воздуха без сниже-ния его влажности. Кон-диционирование, механи-ческие вентиляторы, фены. | |
Суровая | Изолированный (зима) | Максимальная компактность застрой-ки. Защита территории от ветров зда-ниями. Теплые переходы между зда-ниями, теплые остановки общест-венного транспорта. Минимальные теплопотери: закрытые отапливаемые лестницы, минимальное количество входов в здания, двойные тамбуры. | Ограждающие конструкции высоких теплозащитных и воздухнепроницаемых свойств. Тройное остекление, современные окна с высокой теплоизоляцией. Фундаменты с учетом вечной мерзлоты. | Регулярное централь-ное отопление большой мощности Механическая приточная вентиляция с подогревом и увлажне-нием воздуха. | |
Жаркая (влажная) | Изолированный (лето) | Максимальная аэрация территорий и зданий. Свободная застройка, открытые помещения для вечернего и ночного отдыха. Сквозное проветривание. Затенение пешеходных путей зданиями Защита территорий от перегрева зелеными насадженнями. Затенение и активная аэрация городских пространств. | Одинарное или двойное остекление. «Дышащие» ограждения высоких теплоз-ащитных свойств. | Полное кондициони-рование, искусственный микроклимат в помеще-ниях, максимальная аэрация. Интенсивная вентиляция. |
Описанная выше и разработанная ранее старая методика анализа (т.е. для старого климатического районирования и старых значений климатических показателей городов [1]) была использована профессором Витвицкой Е.В. (одним из авторов данных методических укащаний) для оценки двух вариантов:
– старых значенийклиматических показателей и климатического зонирования городов Украины (по СНиП 2.01.01-82; ДБН 360-92** [1,3]) – результаты анализа представлены в табл.3.2;
– новых значенийклиматических показателей и климатического районирования городов Украины (по ДСТУ–Н.Б.В 1.1-27:2010 [5]) – результаты анализа представлены в табл.3.3.
Старые климатические показатели городов Украины (по СНиП 2.01.01-82; ДБН 360-92**) и оценка КТХ по старой методике. |
Таблица 3.2
Для этих городов по описанной выше в этом параграфе методике определены:
· ежемесячные классы погоды – по номограмме рис. 3.1;
· соответствующие им режимы эксплуатации территорий и зданий – по таблице 3.1;
· климатотипологические характеристики города – количество месяцев с разными кассами погоды за год;
· климат города – по климатической зоне, в которой он находится (см. п.1.1).
Пример – Определить климатотипологические характеристики г.Одесса по описанной выше методике и по старым значениям элементов климата (по СНиП 2.01.01-82).
Используя значения элементов климата г. Одесса (из таблицы 3.2), по рис. 3.1 определяем ежемесячные классы погоды, а по таблице 3.1 определяем для них режимы эксплуатации территорий и зданий. При этом для г.Одесса получим:
– классы погоды – 4 холодных, 3 прохладных и 5 комфортных (на грани с теплым);
– режимы эксплуатации территорий и зданий – 4 закрытых, 3 полуоткрытых и 5 открытых (на грани полуоткрытых для теплого лета).
– климатотипологические характеристики(т.е. число месяцев в году с разными классами погоды) имеют следующий вид – 4Х 3П5К.
Из климатотипологических характеристик (КТХ) очевидно, что в г.Одесса по старым элементам климата (по СНиП 2.01.01-82) превалирует класс погоды комфортный на грани с теплым. Это соответствует умеренно-теплому климату ІІІБ2 климатической зоны, в которой по ДБН 360-92** находится г.Одесса [3].
Следует отметить, что при использовании старой методики оценки классов погоды (т.е. по номаграмме рис.3.1), даже при старых значениях элементов климата и климатического районирования (по СНиП 2.01.01-82 и ДБН 360-92**) климатотипологические характеристики (КТХ) для большинства городов с различным климатом не всегда так четко разнятся, как это имеет место для г.Одесса. Из таблицы 3.2 так же очевидно, что:
· города с разным климатом,расположенные в разных климатических зонахимеют одинаковые КТХ - климатотипологические характеристики:
г. Луцк (IІВ3) – 5Х2П5К – умеренно-холодный климат;
г. Николаев(IІІБ1) – 5Х2П5К – умеренно-теплый климат;
· города с одинаковым климатом,расположенные в одной климатической зонеимеют разные КТХ - климатотипологические характеристики:
г. Николаев(IІІБ1)– 5Х 2П5К–умеренно-теплый климат;
г. Одесса(IІІБ2)– 4Х3П5К–умеренно-теплый климат.
Это часто затрудняло определение типа климата для города по КТХ. Поэтому обычно ориентировались на климатический район (по СНиП 2.01.01-82) или на климатическую зону (по ДБН 360-92**) [2-4,6]. Об этом подробно описано в разделе 1 данных методическтх указаний и использовано при составлении таблицы 3.2:
г. Луцк (IІВ3) – IІВ климатическая зона – умеренно-холодный климат;
г. Николаеви г. Одесса – IІІБ климатическая зона– умеренно-теплый климат.
Новые климатические показатели городов Украины (по ДСТУ–Н.Б.В 1.1-27:2010), оценка климатотипологических характеристик (КТХ) по старой методике. |
Таблица 3.3
По таким климатотипологическим характеристикам не представляется возможным установить тип климата для этих городов. Вместе с тем, по информации ДБН 360-92** данные города расположены в разных климатических зонах и характеризуются различными типами климата [2-3]:
г.Житомир – IIВ1 климатическая зона – умеренно-холодный климат;
г. Запорожье – IІІВ1 климатическая зона – умеренно-теплый климат;
г. Ивано-Франковск – IІВ4 климатическая зона – умеренно-холодный климат.
Из приведенных примеров очевидно, что классы погоды и климатотипологические характеристики (КТХ), определенные по старой методике, т.е. по номограмме рис.3.1, не позволяют оценить климат городов Украины с новыми значениями климатических показателей (по ДСТУ- Н Б В.1.1-27 2010 «Строительная климатология» [5]).
Поэтому профессором Витвицкой Е.В. (одним из авторов данных методических указаний) была предложена новая методика оценки климатотипологических характеристик (КТХ) городов. Для этого были введены дополнительные (переходные) классы погоды и соответствующие им дополнительные (переходные) режимы эксплуатации территорий и зданий, которые приведены на рис.3.2:
дополнительные (переходные) классы погоды:
· комфортно-теплая – КТ;
· прохладно-комфортная – ПК;
· прохладно-холодная – ПХ;
· холодно-суровая – ХС.
дополнительные (переходные) режимы эксплуатации:
· О+ – открытый с защитой от перегрева
– для комфортно-теплой погоды – КТ;
· ПО+ – полуоткрытый для более высокой температуры
– для прохладно-комфортной погоды – ПК;
· ПО– – полуоткрытый для более низкой температуры
– для прохладно-холодной погоды – ПХ;
· З– – закрытый с активной ветро-тепло-влагозащитой
– для холодно-суровой погоды – ХС.
На рис.3.2 также приведены климатические показатели классов погоды и режимов эксплуатации городов (по новой методике). В таблице 3.4 представлены новые режимы эксплуатации территорий и зданий для дополнительных классов погоды (а в таблице 3.4а – все режимы эксплуатации для всех классов погоды) места строительства и типологические требования по выбору для них архитектурных решений.
Использование новых классов погоды и соответствующих им режимов эксплуатации территорий и зданий позволили разработать новую номограммудляопределения классов погоды, которая представлена на рис.3.3. С помощью этой новой номограммы был выполнен анализ новых значений климатических показателей городов Украины (по ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010 «Строительная климатология» [5]). При этом для для всех областных центров Украины по новой методике были определены: классы погоды, режимы эксплуатации, КТХ и типы климата.
Результаты проведенного анализа для всех городов (областных центров) Украины представлены в Приложении 1, а для некоторых из них приведены также в таблицах 3.5 – 3.8.
XС | Х | ПХ | П | ПК | К | КТ | Т | |||||
З - | З | ПО - | ПО | ПО + | О | О+ | ПО+ | |||||
t = - 4÷-11,9 ͦС | t= 3,9 ÷ -3,9 ͦС | t= 4 ÷ 7,9 ͦС | t= 8 ÷ 11,9 ͦС | t=12 ÷ 14,9 ͦС | t =15 ÷19,9 ͦС | t =15÷19,9 ͦС | t =20÷23,9 ͦС | |||||
v ≥ 4,6 м/с | t = - 4÷-11,9 ͦС | φ = ≤ % | φ ≥ % | φ ≥ % | ||||||||
t= -12÷-19,9 ͦС | v ≤ 4,5 м/с | t =20÷23,9 ͦС | t =20÷23,9 ͦС | t =24÷27,9 ͦС | ||||||||
v ≥ 2 м/с | t= -12÷-19,9 ͦС | φ= 25÷% | φ= 50÷ % | φ= 50÷ % | ||||||||
t ˂ - 20 ͦС | v ≤ 1,9 м/с | φ = ≤ 24 % | φ = ≤ 24 % | |||||||||
v ˂ 1,9 м/с | t =24÷27,9 ͦС | t =28÷31,9 ͦС | ||||||||||
φ= 25÷% | φ= ≤ % | |||||||||||
Обозначения: | ||||||||||||
Классы погоды | Режимы эксплуатации | |||||||||||
XС | - Холодно-суровый класс | З - | - Закрытый с активной ветро-тепло-влагозащитой | |||||||||
Х | - Холодный класс | З | - Закрытый с защитой от переохлаждения | |||||||||
ПХ | - Прохладно-холодный класс | ПО - | - Полуоткрытый с акцентом на охлаждение | |||||||||
П | - Прохладный класс | ПО | - Полуоткрытый | |||||||||
ПК | - Прохладно-комфортный класс | ПО + | - Полуоткрытый с акцентом на перегрев | |||||||||
К | - Комфортный класс | О | - Открытый | |||||||||
КТ | - Комфортно-теплый класс | О+ | - Открытый с защитой от легкого перегрева | |||||||||
Т | - Теплый класс | ПО+ | - Полуоткрытый с активной защитой от перегрева | |||||||||
Рис. 3.2. Климатические показатели новых классов погоды и режимов эксплуатации городов (по новой методике). |