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: 75
Скачиваний: 0
сумму тепла в Ташкенте за |
единицу, |
то в |
Евпатории |
она |
составит |
4/5, |
|||||||||||||||||||
а |
в |
Тбилиси — лишь |
3/4. На |
рис. |
5 |
приведены |
кривые |
дневного |
изме |
||||||||||||||||
нения |
прямой |
и |
|
рассеян |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ной |
тепловой |
|
радиации |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
на |
|
горизонтальной |
по |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
верхности |
в |
Ташкенте. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
Распределение |
по ме |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
сяцам |
рассеянной |
|
радиа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ции |
более |
равномерное, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
чем |
прямой. |
Минимум |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
наблюдается |
|
зимой, |
при |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
низком |
|
солнце, |
и |
летом, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
когда |
почти |
|
отсутствует |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
облачность. Сведения о ра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
диации |
|
здесь |
приведены |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
для |
естественных условий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
облачности, т. е. осредне- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ны |
|
для |
ясных, |
полуясных |
2 |
too |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
и |
облачных |
дней. |
Если |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
исключить пасмурные дни, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
то |
|
интенсивность |
|
прямой |
X |
' |
Г |
1 Г |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 4 |
l \ |
1 X |
|||||||
и |
|
суммарной |
|
радиации |
|
|
6 |
8 |
|
|
10 |
/2 |
|
14 |
w |
|
te |
||||||||
|
|
|
|
tô |
/6 |
|
14 |
|
|
/0 |
8 |
|
|
6 |
|||||||||||
возрастет, |
а |
потоки |
рас |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
^ |
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
сеянной |
уменьшатся. |
|
|
|
|
IX |
|
III |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
вых |
При |
|
расчете |
|
тепло |
|
|
|
vu |
|
v ^ ^ ^ ^ j T |
|
|
|
|
|
|
||||||||
нагрузок |
на |
|
здания |
|
too |
|
|
|
|
|
' ѵ ш т ^ ^ і * ^ . - ^ vi |
||||||||||||||
через светопроемы и не- |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
светопрозрачные огражде |
|
|
|
1 |
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ния |
необходимы |
сведения |
|
|
6 |
|
|
|
16 |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
/0 |
12 |
|
ta |
|
f8 |
||||||||||||||||
о |
теплопоступлениях |
на |
|
|
|
15 |
|
t4 |
|
|
Ю |
в |
|
|
6 |
||||||||||
вертикальные |
|
и |
|
наклон |
|
|
|
|
|
|
Время |
|
дня |
|
|
|
|
||||||||
ные |
поверхности. |
|
Оценка |
Рис. 5. |
Дневной |
|
ход |
прямой |
солнечной |
(а) |
и |
рас |
|||||||||||||
теплопоступлений |
от |
пря |
сеянной |
радиации |
(ff) |
на 16 число |
каждого |
месяца |
|||||||||||||||||
мой радиации |
возможна с |
|
|
|
|
|
в |
Ташкенте. |
|
|
|
|
|
||||||||||||
большой |
точностью. Этот |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
вопрос |
подробно |
|
рассмотрен |
в следующей главе. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
При |
|
расчете |
|
потоков |
рассеянной и |
отраженной |
радиации |
на |
вер |
||||||||||||||
тикальные поверхности обычно исходят из предположения об изотроп
ности радиации. В |
этом случае |
зависимость потока |
рассеянной |
радиа |
|
ции на наклонную |
поверхность |
^ |
от прихода того же вида радиации |
||
на горизонтальную |
плоскость |
Ір |
и угла наклона |
поверхности |
к гори |
зонту у выражается формулой
19
I p = I p C O S ' 4^. |
(1) |
Столь же простой получается связь между отраженной радиацией, при ходящей к склону I ") потоком суммарной радиации на горизонталь
ную поверхность \гс и альбедо подстилающей |
поверхности а : |
|
l"0 = \:-a.stf |
£ |
(2) |
При расчете прихода этих видов радиации на вертикальные поверхности
формулы еще более упрощаются, так как |
903 |
, |
0,5. |
|
|
В |
8 |
/О |
12 14 |
16/8 |
|
|
6 |
|
8 |
|
|
|
18 |
IB |
II |
10 |
8 |
В |
|
18 |
IB |
|
|
|
|
|
|
|
|
Время |
|
дня |
|
|
|
|||
Рис. 6. Теплопоступления |
в августе в |
условиях |
Ташкента |
|||||||||
|
от рассеянной радиации на поверхности: |
|
||||||||||
I—вертикальные; III—наклоненные |
под |
углом |
60° |
к горизонту; |
I V — |
|||||||
наклоненные пол углом 30°; II—теплопоступления на вертикальные |
по |
|||||||||||
верхности |
за |
счет |
отраженной |
радиации |
при |
альбедо подстилающей |
||||||
поверхности <z=0,4 (1—10; 2—ЮВ |
и |
Ю 3; |
3—В |
и 3; |
4 - С В |
и C 3 ; |
5 - С ; |
|||||
|
|
|
6—горизонтальная поверхность). |
|
|
|
||||||
Оценка теплопоступлений, выполненная в предположении изотроп ности радиации, хорошо согласуется с измеренными данными только при полной и достаточно равномерной облачности. Использование этих формул при расчетах для условий Средней Азии с преобладающим яс ным небосводом приводит к существенным ошибкам, так как при этом радиация имеет выраженный анизотропный характер и теплопоступле ния от нее в большой степени зависят от ориентации. На протяжении
20
ряда лет нами измерялась рассеянная и отраженная радиация, посту пающая на вертикальные и наклонные поверхности различной ориента ции в Ташкенте при безоблачном небосводе. На рис. 6 построены гра
фики, характеризующие |
зависимость дневного хода теплопоступлений |
в августе от ориентации |
и наклона поверхностей. Они дают рассеянную |
радиацию при почти полном исключении отраженной, так как при на блюдениях альбедо подстилающей поверхности составляло 0,1. Там же изображены кривые, характеризующие теплоприток за счет отражен ной радиации для случая, когда подстилающая поверхность имела аль бедо 0,4.
Анализ этих данных показывает, что для поверхностей различной ориентации приход тепла от рассеянной радиации существенно различен. Только для вертикальных и наклонных под 60° поверхностей при се верной ориентации теплопоступления от рассеянной радиации равны примерно половине прихода тепла на горизонтальную плоскость. Вер тикальные поверхности, ориентированные на юг, получают столько же рассеянной радиации, сколько и горизонтальная плоскость, а при на клоне их к горизонту еще больше. Велика в Средней Азии роль отра женной радиации. Для вертикальных поверхностей различной ориента ции, за исключением южной, при достаточно высоком альбедо подсти лающей поверхности отраженная и рассеянная составляющие пример но равны. Теплопоступления в характерные даты года можно получить, пользуясь значениями светового эквивалента и аналогичными по фор
ме |
графиками рассеянных освещенностей, которые представлены в сле |
||
дующем параграфе. |
|
||
|
Большие суммы солнечного тепла, получаемого летом территорией |
||
Средней Азии, |
обусловливают высокую температуру воздуха, особен |
||
но |
в равнинных |
районах. Открытое положение Средней Азии с севера |
|
и |
северо-запада |
благоприятствует проникновению на ее |
территорию |
зимой холодных |
воздушных масс, вследствие этого периоды |
относитель |
|
но теплой и сухой погоды чередуются с периодами похолодания и осад ков. Годовое изменение среднемесячной температуры в Средней Азии и для сравнения в Москве представлено на рис. 7. Кривые имеют оди наковый характер, но температура в Ташкенте в течение всего года в среднем на 8-^12°, а в Термезе на 12-^16° выше, чем в Москве.
Для проектирования большой интерес представляют не только среднее значение температуры, но и ее изменения. В условиях конти нентального климата Средней Азии колебания температуры воздуха достигают особенно больших значений.
Абсолютные максимумы температуры воздуха на территории Сред ней Азии почти повсеместно превышают 40°, а в некоторых пустынных
районах доходят до 50°. |
Следует отметить, что летом длительное вре |
мя дневная температура |
держится примерно на постоянном уровне и |
21
|
|
|
|
|
|
|
ее суточным |
изменениям |
присущи |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
определенные |
закономерности. |
Зи |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
мой в течение 1—3 дней может на |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ступить резкое изменение погоды и |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
суточные |
колебания |
температуры не |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
подчиняются |
четкой |
закономерно |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
сти. Например, в Ташкенте средне |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
месячная |
температура |
за |
наиболее |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
холодный |
месяц |
январь |
составляет |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
—1,1°. |
Расчетная температура |
для |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
проектирования |
массивных |
ограж |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
дающих |
конструкций |
(средняя |
наи |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
более холодной |
пятидневки) |
|
рав |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
на— 13°, а для проектирования |
лег |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ких |
ограждений |
(средняя |
наиболее |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
холодных |
суток) |
снижается до—16°. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Абсолютные |
минимумы |
на |
террито |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
рии |
Средней |
Азии |
колеблются в |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
пределах от —26° на равнинах до |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
—40° ів горных районах. При |
архи |
|||||||||
|
|
Месяцы |
|
|
тектурном |
проектировании |
необхо |
||||||||||
Рис. |
7. |
Годовой |
ход изменения тем |
димо принимать во внимание резко |
|||||||||||||
выраженную |
|
континенталыіость |
|||||||||||||||
|
|
пературы |
воздуха: |
|
климата |
Средней |
Азии. В |
этих |
ус |
||||||||
а—среднемесячной |
в Термезе |
(1), |
Таш |
ловиях |
архитектурно-планировочные |
||||||||||||
кенте |
(2) |
и Москве |
(3); |
о — в |
Ташкенте |
||||||||||||
(1— максимальная; 2—в |
13 часов; |
3—сред |
и |
конструктивные |
меры, |
направ |
|||||||||||
няя из |
абсолютных |
минимумов; |
4-абсо |
ленные на борьбу с летним |
пере |
||||||||||||
|
|
лютный |
минимум). |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
гревом, обусловленным |
интенсивной |
|||||||||
солнечной радиацией и высокой температурой наружного воздуха, не обходимо увязывать с требованиями, вытекающими из особенностей зимнего режима.
§ 3. Световой климат
Для архитектурного проектирования наибольший интерес пред ставляют следующие элементы светового климата: прямые, рассеян ные и суммарные освещенности горизонтальной и различно ориентиро ванных вертикальных поверхностей, распределение яркости на небо своде, контрастность освещения. Если по тепловой радиации опубликовано достаточно данных, то сведений по световой радиации значительно меньше. На протяжении пяти лет Е. А. Лопухин [61] из мерял освещенность в Ташкенте, а И. Н. Ярославцев [132] изучал яр-
22
