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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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"