Проблему учета климата в архитектурном проектировании энергоэкономичной малоэтажной жилой застройки сельского поселения необходимо рассматривать в двух аспектах – оценки фоновых и местных климатических условий и на двух уровнях предметно-пространственной среды – градостроительном и объектном.
Рассмотрим учет фоновых особенностей в архитектурном проектировании малоэтажной жилой застройки. Важной частью светового климата является инсоляция. Инсоляция обеспечивает проникновение бактерицидно действующих солнечных лучей. Световой климат на объектном уровне учитывается в нормативном обеспечении помещений естественной освещенностью (время инсоляции - 3 часа в дни весеннего и осеннего равноденствия, площадь окон к площади пола - 1/8, ширина простенков должна составлять≤ ¼ ширины окна, высота оконной перемычки -≤30 см).
Широтное направление осей здания при южной ориентации создает возможность глубокого проникновения солнечных лучей в помещение зимой (рис. 2.5.1, 2.5.3).
 | |||
|
На градостроительном уровне широтное направление осей здания определяет меридиональное направление застройки. Меридиональное направление осей здания создает условия инсоляции, одинаковые для обоих фасадов, но продолжительность инсоляции меньшая, чем при южной ориентации (рис. 2.5.2).
 |
На градостроительном уровне меридиональное направление осей здания определяет широтное направление застройки.
Освещенность помещений зависит от местных факторов: наружной освещенности, количества прямых солнечных лучей, проникающих в них, количества световых лучей, отражаемых землей и окружающими предметами. На градостроительном уровне минимальные разрывы между зданиями и максимальные высоты зданий, установленные строительными правилами, имеют целью обеспечить естественное освещение помещений. (от В=Н, угол падения лучей света 45º, В=2Н, угол падения лучей света 27º).
На объектном уровне тепловой климат учитывается в правильной ориентации окон и самого здания к солнечной стороне (так теплопотери через различно ориентированные фасады здания неодинаковы – фасады ориентированные на направления от северо-западного до северо-восточного, в противоположность фасадам, ориентированным на направления от юго-восточного до юго-западного, не получают заметного притока тепла от солнечного излучения). Так, максимум продолжительности инсоляции (81,3% - при южной экспозиции фасада здания, наименьшая (18,7%) - при северной; восточный и западный фасады получают 50%, а юго-восточные и юго-западные-72,5% от возможной годовой инсоляции (рис. 2.5.4).
Рис 2.5.4 – Влияние расположения фасадов зданий на инсоляцию
При широтном направлении осей здания при южной ориентации летом не происходит перегрев помещений, так как солнечные лучи проникают в помещение рано утром с северо-востока, и поздно вечером с северо-запада, и неглубоко в полдень. При меридиональном направлении осей здания лучи, близкие к полуденным, почти не попадают в помещение. Вхождение солнечных лучей зимой незначительно, летом, наоборот большое, причем максимум приходится на 8 час. утра для восточной ориентации, и к 18 час. –для западной. Вечерние лучи с запада дают перегрев помещения. Диагональное направление создает условия, среднее между меридиональным и широтным направлением. Наибольшему охлаждению и проветриванию подвергаются дома, поставленные перпендикулярно господствующих и наиболее холодных ветров (внутренняя температура в квартирах таких домов снижается на 1-7º по сравнению с ветрозащищенными). На градостроительном уровне учет теплового климата проявляется в учете интермии (повышенной тепловой облученности пространства вокруг дома) и аэрации, которые зависят от типов зданий и плотности застройки. Ветровой режим, формирует аэродинамические воздействия на застройку и. как следствие, ее аэрационный режим. Определяющее влияние на тепло-ветровой режим застройки оказывают наружные ограждения, а также места расположения дорог и проездов. Влияние этих конструкций обусловлено их теплоустойчивостью и способностью к теплопередаче.
На градостроительном уровне акустический климат регулируется расположением жилых домов, под углом к улице с общественным транспортом.
Местные климатические особенности- есть результат преломления общих фоновых климатических условий подстилающей поверхностью- рельефом, акваториями, характером ландшафта и застройки. Так, в частности, пересеченный характер местности вызывает обострение проходящих атмосферных фронтов и увеличение облачности и осадков, а обширные водные пространства способствуют усилению ветра. В результате этого преломления на каждом объекте строительства возникает свой индивидуальный микроклимат, который важно оценить в целях архитектурного проектирования. На объектном и градостроительном уровне важен учет защитных экранов со стороны господствующего направления зимних ветров (холмы, возвышенности, зеленые насаждения). Важен учет специфики населенного пункта (тепловой фон местности, степень благоприятности или неблагоприятности ветра, количество и качество солнечной радиации, характер влияния подстилающей поверхности) и преломление в дополнительных к изложенным выше требованиям к форме плана, архитектуре, градостроительным решениям малоэтажной жилой застройки.
Народное зодчество – неиссякаемый источник замечательных примеров учета местного климата в энергоэкономичной малоэтажной жилой застройке. Учет климата и функциональных удобств среды, через логику повседневной жизни приводили к энергоэкомичности жилой застройки. Так, в частности, историческую застройку располагали на участках, находящихся в зоне ветровой тени, создаваемой противостоящей высокой горой, высоким берегом реки, или лесным массивом, благодаря чему происходило снижение скорости ветра в среднем на 25-40%, и сокращение теплопотерь жилищ. В исторических поселениях, сохраняемые островки обычного хвойного леса защищали от ветра территорию, равную 20 кратной высоте деревьев (600 м). Кроме того, в исторической застройке дома располагались близко к друг другу, в основном расстояние между ними чаще всего было 2-3 высоты. Не меньше двух – максимальная длина падающей от дома тени, не больше трех, потому что, стоя близко друг к другу, постройки создают дополнительную защиту от ветра. При такой застройке дома располагались в зоне относительного штиля (аэродинамическая тень глубиной 5Н, где Н-высота ветроэкрана.) За ветроэкраном скорость движения воздуха составляет 0,3 Vo. (при скорости ветра зимой Vо=5 м/с, скорость движения воздуха за ветрозащитным экраном составляет 1,5 м/с, что оптимально для движения воздуха внутри дома).
На основе вышеизложенного анализа можно сделать вывод, что необходим учет общих и местных климатических условий в архитектурном проектировании энергоэкономичной малоэтажной жилой застройки сельского поселения.
Таким образом, требования архитектурной экологии предполагают переориентацию проектировщиков всех уровней на разработку качественно иных архитектурно-градостроительных решений моделей сельских поселений. Данные архитектурно-градостроительные решения должны формироваться на учете следующих факторов:
1. Энергоэкономичности сельского поселения
2. Экологического подхода к проектированию сельского поселения
3. Взаимосвязи архитектурно-климатических факторов с энергоэкономичностью малоэтажной жилой застройки.
4. Влияние общих фоновых и местных климатических условий на застройку сельского поселения
Экономия и обеспечение жилья энергией влияет на формообразование построек и градостроительное решение сельского поселения. Снижение объемов потребления исчерпаемых энергетических и других природных ресурсов возможно лишь через совершенствование градостроительных, объемно-планировочных, конструктивных, инженерно-технических решений в архитектурном проектировании сельских поселений.
Экологический подход в архитектурном проектировании модели сельского поселения, должен учитываться через абиотические; биотические, антропогенные факторы. Кроме того, необходим учет факторов зрительного восприятия, которые градостроители, тоже относят к экологическим факторам. Только комплексный учет всех групп экологических факторов в градостроительном проектировании может стать залогом того, что жилище и среда обитания дадут человеку необходимый экологический комфорт в сельском поселении XXI века.
Взаимосвязи архитектурно-климатических факторов с энергоэкономичностью малоэтажной жилой застройки формируют комфортность микроклимата, тепло- и хладопотери в зданиях, выбор ограждающих конструкций и материалов, планировочные и конструктивные решения застройки.
Влияние общих фоновых и местных климатических условий на застройку сельского поселения сказывается в необходимости учета общих фоновых климатических условий (световой климат, тепловой климат), акустического климата и индивидуального микроклимата.
Выводы
1.Требования архитектурной экологии предполагают переориентацию проектировщиков всех уровней на разработку качественно иных архитектурно-градостроительных решений моделей сельских поселений. Данные архитектурно-градостроительные решения должны формироваться на учете следующих факторов:
· энергоэкономичности сельского поселения;
· экологического подхода к проектированию сельского поселения;
· взаимосвязи архитектурно-климатических факторов с энергоэкономичностью малоэтажной жилой застройки;
· влияние общих фоновых и местных климатических условий на застройку сельского поселения.
2. Главной задачей, которую необходимо решить при создании сельских поселений XXI века должно быть его органичное включение в ход естественных природных процессов данной территории. Оно должно стать активным участником местных геоценозов и биоценозов.
3. В поселении должны быть созданы условия для нормального осуществления важнейших социальных функций в семье, коллективе, обществе
3. Анализ типов и типологии сельских поселений на основе исторических и современных путей их развития.