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: 101
Скачиваний: 0
менения температуры воздуха в незащищенном летнем помещении почти полностью повторяет ход температуры наружного воздуха; но с небольшим сдвигом во времени. При этом максимум температуры воз духа в открытом летнем помещении несколько выше максимума на ружной температуры (по нашим наблюдениям, на 2,0°). Разница •объясняется влиянием инсоляции и зависит от конструкции летнего помещения, характера его отделки, ориентации и скорости ветра.
Наружные поверхности перфорированных экранов сильно нагрева ются под лучами солнца. Их температура, несмотря на относительно •светлую отделку в часы максимального облучения, на 8-5-10° и более превышают температуру наружного воздуха. Вследствие высокой теп лопроводности бетона тепловой поток быстро достигает внутренней по верхности экрана. От нее за счет конвекции и излучения тепло передает ся в летнее помещение.
Проветривание заэкранного пространства затруднено, так как сум марная площадь отверстий составляет менее 1/20 части площади экра на. В связи с этим летнее помещение аккумулирует тепло и в нем обра зуется так называемый «тепловой мешок». Поэтому максимум темпера туры воздуха в экранированном летнем помещении оказался на 1,5° выше, чем в незащищенном.
Летом при западной и юго-западной ориентации дневные суммар ные теплопоступления от солнечной радиации на наружную поверхность экрана в 1,5 раза больше, чем при южной. Естественно, что и темпера тура воздуха в экранированном летнем помещении в этом случае будет еще выше.
В вечерние часы, когда летнее помещение особенно интенсивно экс плуатируется, и ночью экран препятствует быстрому его охлаждению. После 18 часов разница температур воздуха в экранированном и откры том летних помещениях постепенно возрастает и к полуночи достигает 5° (рис. 67).
Летнее помещение, закрытое перфорированным бетонным экраном, перегреваясь, отрицательно влияет на микроклимат расположенной за ним кухни. Во время наблюдений газовая плита на кухне включалась периодически с 10 до 15 часов в общей сложности лишь на 1 час. Не смотря на это, разница температур в кухне и в комнате, граничащей с открытым летним помещением, во второй половине дня составляла 2-*- •3°. Температура в этих помещениях выравнивалась лишь к утру. Летнее помещение с неблагоприятным микроклиматом превращается в своеоб разную преграду, которая препятствует отводу избытков тепла и влаги из кухни. Кухня в свою очередь ухудшает микроклимат соседней жилой комнаты. Об этом свидетельствует резкий подъем температуры воздуха в жилой комнате, наступающий почти тотчас за повышением температу-
109
ры воздуха в кухне. Таким образом, эти устройства из бетона не только
не защищают от летнего перегрева, но и усугубляют его. |
|
|||
Светотехнические |
качества перфорированных бетонных экранов так |
|||
же оставляют желать |
много лучшего. Коэффициенты светопропусканил |
|||
экрана колеблются от 0,14 для наиболее удаленных точек |
от окна до |
|||
0,23 в непосредственной |
близости от него. Эта |
разница |
объясняется |
|
конусообразным сечением |
отверстий. На рис. 68 |
построены |
кривые, ха- |
|
I |
|
|
|
|
|
Рис. 68. |
Изменение |
к. е. |
о. по глубине: |
|
1—в |
жилой комнате на уровне 0.8 |
м от |
пола; |
2— в плоскости пола; |
|
|
3—в кухне на |
уровне 0,8 м от пола; 4—на уровне пола. |
|||
растеризующие |
изменение |
коэффициента |
естественной освещенности |
(к. е. о.) в плоскости характерного разреза жилой комнаты и кухни в уровне 0,8 м от пола и в плоскости пола. Действующие нормы естествен ного освещения [ИЗ] устанавливают для жилых комнат и кухонь в ус ловиях Средней Азии минимальный к. е. о. в плоскости пола с учетом поправки на световой климат—0,38%. Как видно из рис. 68, к. е. о. в жилой комнате близок к норме, а в кухне — в 3 раза меньше нормиро ванной величины.
Проект новой редакции той же главы СНиП предусматривает для
110
кухонь норму к. е. о. в уровне рабочей плоскости (0,8 м от пола)—с учетом поправки на световой климат0,75—1,13%. Если ориентировать ся на эти данные, то к. е. о. в кухне окажется в 5—7 раз ниже требуе мого значения. Рекомендация повысить нормы освещенности в кухнях основана на последних гигиенических исследованиях и связана со стрем лением улучшить санитарное состояние кухонь. Коэффициент естествен ной освещенности может служить, в первом приближении, косвенным показателем интенсивности УФ облучения,которое способно оказывать стерилизующее влияние.
Кривые к. е. о., представленные на рис. 68, построены с учетом влияния отраженного света, доля которого в наиболее удаленных от окон точках составляет 2 /з. Как отмечалось в предыдущей главе, отделочные материалы почти полностью поглощают УФ лучи и роль отраженной УФ облученности практически сводится к нулю. Поэтому очень важно, чтобы в любую точку кухни поступала рассеянная УФ энергия непо средственно от небосвода. Перфорированные экраны практически пол ностью закрывают небосвод, резко снижают освещенность и еще в боль шей степени УФ облучение.
По теплофпзическим и светотехническим качествам к перфориро ванным экранам близки орнаментальные решетки. Например, солнце защита такого типа из бетона на главном фасаде театра им. Хамзы {см. рис. 65) имеет низкий коэффициент светопропускания (0,19) и столь же неэффективна, как и средство затенения жилых домов микрорайо на Ц-7.
Перфорированные экраны и орнаментальные решетки с небольшой суммарной площадью отверстий широко применяются в архитектуре тропических стран с влажным климатом, где они служат наружными ограждающими конструкциями-—• вентилируемыми стенами. Естествен но, что механический перенос этого приема в совершенно иные клима тические условия не может дать хороших результатов.
Сравнительно большое число неудачных и ошибочных решений солнцезащиты, на наш взгляд, можно объяснить двумя основными при чинами. Во-первых, многие проектировщики максимум внимания уделя ют солнцезащите как одному из средств художественной выразительно сти и мало занимаются функциональной стороной вопроса, не выполня ют необходимых расчетов, геометрических построений. Вторая причина состоит в том, что архитекторы не имеют простого и достаточно точно го метода для расчета солнцезащиты, не располагают необходимыми данными, характеризующими теплозащитную и микроклиматическую эффективность различных затеняющих устройств.
Средства солнцезащиты должны обладать строго определенными геометрическими параметрами, чтобы обеспечивать в летний период максимальное затенение светопроемов. Л. Л. Дашкевич [31] впервые
предложил две формулы, позволяющие находить вынос козырька, при котором обеспечивается затенение проема. Однако эти формулы спра ведливы только при строгой ориентации окон на юг и юго-восток (югозапад). Вопросы, связанные с выбором габаритов солнцезащитных уст ройств, отражены в работах ряда отечественных и зарубежных исследо вателей [2, 11, 21, 127 и др.]. При определении выноса аналитическим пу тем проектировщик может гарантировать затенение проема только а расчетный момент и не получает представления о степени защиты от прямых лучей солнца в иное время.
Автором разработан метод расчета солнцезащитных устройств [91], сущность которого сводится к следующему. Защитное действие горизон тальных затеняющих элементов (козырьков, навесов, маркиз, планок жалюзи), как видно из рис. 69, однозначно определяется относительным выносом 1/Н, к нахождению величины которого и сводится расчет.
Рис. 69. Схемы горизонтальных солнцезащитных устройств.
Предварительно необходимо в общем виде установить зависимость между относительным выносом, при котором полностью затеняется све
топроем, |
положением солнца |
на небосводе |
и ориентацией |
фасада |
(рис. 70). |
Вынос затеняющего |
устройства / , |
обеспечивающий |
полную |
защиту окна от прямых лучей при данном положении солнца h , про порционален переменной величине выноса в направлении горизонталь
ной |
проекции солнечного луча (ОС=х) |
|
и косинусу относительного |
ази |
|||||
мута |
солнца а, о |
котором |
говорилось |
в |
§ I |
главы I I : |
|
||
|
|
|
|
/ = |
х-cos |
|
а. |
|
(26) |
|
Из чертежа |
(рис. |
70) |
видно, |
что |
|
|
|
|
|
|
|
|
X = И-ctg |
h. |
|
(27) |
||
|
Решая совместно |
эти |
уравнения, |
найдем |
|
||||
|
|
/.77=ctg Ä-cos a = |
ctg |
6. |
(28) |
112