Файл: Суханов И.С. Лучистая энергия солнца и архитектура (на примере Средней Азии).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 95
Скачиваний: 0
обусловленных суммарной радиацией. Так, по наблюдениям в Самар канде [59], за весь летний период средняя температура воздуха в компатах южной ориентации лишь на 1,2° ниже, чем в комнатах восточной и западной ориентациях (рис. 50). За самый жаркий месяц разница средних температур составляла 2,7—3,0°. Поскольку наблюдения про водились при незащищенных светопроемах, то разница температур воз духа в комнатах разной ориентации от июня к августу снижалась помере выравнивания теплопоступлений через светопроемы.
|
|
|
время |
дня |
|
|
|
Рис. 50. |
Суточный |
ход |
температуры в |
комнатах |
|||
разной |
ориентации в |
Самарканде |
по |
осреднен- |
|||
|
ным |
данным |
за |
июнь-август: |
|||
|
/—Ю; |
2—В; |
3—3; |
-/—наружный |
воздух. |
Солнце вносит одинаковые суммы тепла через светопроемы запад ной и восточной ориентации и поэтому среднесуточные значения тем пературы внутреннего воздуха в таких помещениях практически равны и в них лишь несколько различен характер суточного изменения темпе
ратуры (рис. 50). |
Разница температур, обусловленная ориентацией, |
для жилых комнат |
близка к предельной. Другие наблюдения показали |
еще более близкое совпадение микроклимата жилых помещений разной ориентации. Например, в наиболее жаркие часы дня температура воз духа в комнате юго-западной ориентации была выше, чем в таком ж е помещении, ориентированном на юго-восток, в среднем на 0,8°, а раз ница среднесуточных температур составила всего лишь 0,3° [45]. Анало гичные результаты дали и наши наблюдения, проводившиеся в Ташкен те в кирпичных многоэтажных жилых домах.
Таким образом, несмотря на существенную разницу в теплопоступлениях через светопроемы разной ориентации суммарной и особенна
83.
прямой солнечной радиации, различия в летнем микроклимате помеще ний всех ориентации незначительны. В связи с этим необходимо отме тить необоснованность попыток некоторых авторов выявить роль ори ентации, исходя только из сравнения прихода солнечной радиации к зданиям [32]. Такой подход приводит к преувеличению роли ориента ции в борьбе с летним перегревом и к недооценке других мер солнцезащиты. В общественных и промышленных зданиях, имеющих большие
остекленные |
поверхности, |
удельное значение солнечной |
радиации |
в общем притоке тепла возрастет и микроклиматические |
различия, |
||
обусловленные |
ориентацией, |
будут конечно больше. Поэтому рацио |
нальная ориентация как средство борьбы с летним перегревом, приоб ретает особенно большое значение при строительстве зданий с больши ми светопроемами. Однако установить количественные закономерности взаимосвязи микроклимата и ориентации для таких зданий путем на турных наблюдений пока не представлялось возможным, так как труд но подобрать одинаковые объекты, отличающиеся только ориентацией.
Рассматривая микроклимат помещений при различной ориентации, нужно подчеркнуть, что в Средней Азии за счет только рационального выбора ориентации нельзя обеспечить летом комфортные условия. Из рис. 50 следует, что даже при южной ориентации максимум темпера туры внутреннего воздуха приближается к максимуму наружной тем пературы. Но максимум наружной температуры выше верхнего преде ла зоны комфорта и поэтому нельзя обеспечить комфортные условия в дневные часы при любой ориентации. В помещениях с большой пло щадью светопроемов максимум температуры внутреннего воздуха бу дет еще выше.
Среднесуточная температура внутреннего воздуха выше средней температуры наружного воздуха. Объясняется это тем, что внутренний режим определяется не только температурой наружного воздуха, но и солнечной радиацией. В течение достаточно продолжительного летнего периода, при отсутствии внутренних тепловыделений и радиационных теплопоступлений через светопроемы, в помещении устанавливается средняя температура внутреннего воздуха, равная средней суммарной температуре всех наружных ограждений независимо от теплофизических свойств ограждающих конструкций [9]. Теплотехнические качества ограждений при этом влияют только на амплитуду колебаний темпера туры внутреннего воздуха. Это теоретическое положение, многократно подтвержденное экспериментальной проверкой, свидетельствует о боль шом значении для обеспечения микроклиматического комфорта мер по снижению тепловых воздействий на здания и в первую очередь радиа ционных нагрузок.
Исторический опыт строительства и эксплуатации зданий в Сред ней Азии показывает, что мерам смягчения микроклимата всегда уде-
84
Рис. 51. Сравнение планировочных решений и конструкций народного жилища и современного многоэтажного дома.
лялось большое внимание. Это четко проявилось, например, в народном жилище (рис. 51). Здания имели, как правило, благоприятную ориента цию, через небольшие окна вносилось мало радиационного тепла, но и они защищались ставнями. Дома строились преимущественно одноэтаж ные, что позволяло использовать охлаждающее влияние грунта. При не большой высоте застройки стены и покрытия затенялись деревьями. Озеленение и обводнение участков, прилегающих к домам, снижало
температуру |
наружного |
воздуха. |
Эксплуатационные |
тепловыделения |
||||||
сводились до минимума |
за |
счет рационального |
режима |
проветривания |
||||||
и путем устройства летних кухонь, |
не связанных с жилыми |
комнатами. |
||||||||
Наружные |
ограждающие |
конструкции обладали большой |
теплоемко |
|||||||
стью, |
значительной |
теплоинерционностыо и |
теплоустойчивостью. |
В |
||||||
таких |
домах |
средняя |
температура |
воздуха значительно ниже не толь |
||||||
ко суммарной температуры, но и |
температуры |
наружного |
воздуха, |
и |
||||||
микроклимат помещений |
находился в комфортных границах. |
|
В современных многоэтажных зданиях положение существенно из менилось. Все помещения, кроме расположенных на первом этаже, ли шены охлаждающего влияния подполья. За счет этого температура в- комнатах средних этажей на 1-5-3° выше, чем в помещениях первого-
8S
этажа (рис. 51). Планировочная структура квартир многоэтажного жи лища не обеспечивает благоприятную ориентацию всех комнат. Кухни, •связанные с жилыми комнатами, являются источником эксплуатацион ных тепловыделений. Внедрение новых строительных материалов с ма лым объемным весом и низким теплоусвоением, а также облегченных конструкций с незначительной тепловой инерцией, затрудняет борьбу с летним перегревом. Зелеными насаждениями можно затенить только стены нижних этажей. Как показывают натурные наблюдения, в здани
ях со стенами из керамзитобетона |
толщиной 30 см, средняя темпера |
тура внутреннего воздуха даже без |
эксплуатационных тепловыделений |
совпадает со средней суммарной температурой всех ограждений и на
2,5—3,5° выше средней температуры наружного |
воздуха. |
|
|
В |
1961 г. мы проводили натурные микроклиматические |
исследова |
|
ния в |
торцовых квартирах первого и третьего |
этажей при |
различных |
режимах проветривания в домах Ташкентского домостроительного ком
бината |
[96]. Торцы дома ориентированы на юго-запад и северо-восток. |
На |
рис. 52 представлены данные пятидневных измерений в квар- |
п |
а |
16 о |
в |
m |
о |
|
в |
te |
о |
в |
te о |
в |
к |
о |
|
|
|
В |
р |
е |
|
м |
F |
д |
н я |
|
|
|
|
Р и с . 52. |
Графики, характеризующие |
микроклимат |
торцовой |
квартиры |
первого |
этажа |
||||||||
|
крупнопанельного |
дома |
при |
различных |
режимах |
проветривания. |
|
|
||||||
(температуры: t B |
— внутреннего н tH — наружного |
воздуха; |
г„ — внутренней и т н — наружной |
поверхно" |
||||||||||
|
|
стей |
стеновой панели; |
t3 |
— эквивалентно-эффективная). |
|
|
|
тире первого этажа юго-западного торца дома. Микроклимат оценивал ся с помощью эквивалентно-эффективной температуры, а зона комфор та, соответствующая этому показателю, принята по данным Американ ской ассоциации инженеров по отоплению и вентиляции [2]. Влияние на микроклимат температуры окружающих поверхностей учитывалось повышением или понижением эффективной температуры на 0,5° на каждый градус разницы между температурой воздуха и поверхностей.
•86
Показанная на рис. 52 температура внутренней поверхности изме рялась в средней части панели. На внутренней поверхности наружных углов температура была на 0,5-^-2,4° выше. Температура потолка в. дневные часы была несколько выше, а ночью ниже, чем на поверхности
панели. Максимальная |
разница достигала 1,5°. Температура пола была |
|
в среднем на 1,1° ниже температуры |
потолка. |
|
Из рис. 52 видно, |
что максимумы |
эффективной температуры при |
различных режимах проветривания практически одинаковы. При круг
лосуточном и ночном проветривании в дневное и вечернее |
время |
на |
|||
протяжении 8—12 |
часов (а |
без проветривания — круглосуточно) |
эф |
||
фективная |
температура выше |
верхней границы зоны комфорта. Эти ре |
|||
зультаты |
измерений |
хорошо |
согласуются с данными опроса |
жильцов. |
|
В квартире северо-восточного торца дома, расположенной на треть |
|||||
ем этаже, |
эффективная температура также в течение 5—9 часов была |
выше зоны комфорта. О степени влияния ориентации в данном случаесудить нельзя, так как наблюдения проводились в квартирах, распо ложенных на разных этажах. В незаселенных квартирах постоянно на ходились только 1—2 наблюдателя. В аналогичных заселенных кварти рах за счет бытовых тепло-и влаговыделений и пребывания большогочисла людей относительная влажность, а следовательно, и эффективная температура должны быть еще выше.
Измерения, результаты которых приведены на рис. 52, выполня лись в квартире первого этажа, где сказывалось положительное вли яние нижнего перекрытия, обусловленное относительно низкой темпера турой воздуха в подвале;, температурный режим в квартирах средних и особенно верхнего этажей будет еще менее благоприятным.
Наблюдения проводились в доме, окрашенном в светложелтый цвет (альбедо поверхности 0,65). Но многие панельные дома имеют серую- и даже темносерую окраску (альбедо 0,32). Измерения показали, что во
втором |
случае максимум температуры наружной поверхности на 8—10° |
|||
выше |
(см. рис. 46), т. е. в таких домах перегрев |
будет |
значительней. |
|
В период наблюдения максимум температуры |
наружного |
воздуха |
||
не превышал 35,6°, или на 5,4° ниже абсолютного |
максимума, |
наблю |
||
даемого в Ташкенте, и на 14° ниже зарегистрированного |
в Термезе. При |
более высоких наружных температурах ухудшится и температурный режим в помещении.
Солнцезащита окон в исследованных квартирах не может резко улучшить микроклимат, так как ориентированные на юго-восток окна и остекленные поверхности дверей выходят в лоджии и в некоторой сте пени уже защищены от инсоляции.
Таким образом, проведенный эксперимент свидетельствует, что в условиях Средней Азии летом в крупнопанельных домах массового строительства создается очень тяжелый микроклиматический режим..
87"