Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Общие закономерности формирования микроклимата в городских условиях

Метеорологические элементы	Закономерности формирования микроклимата (по отношению к загородным условиям)
Солнечная радиация	Снижение до 20% в зависимости от степени загрязнения воздуха, времени года и суток
Температура воздуха	Повышение на 1—4 °С в зависимости от плотности застройки: в застройке плотностью до 20% — на 1—2 °С, плотностью более 20% — на 3 — 4 °С (без учета влияния озеленения на снижение температуры), В городах-оазисах зоны пустынь и попустынь понижение на 2 — 3 °С
Скорость ветра	Снижение на 20 — 70% в зависимости от плотности застройки: в застройке плотностью до 20% — на 20%, плотностью 20 — 30 % — на 20 — 50%, плотностью более 30% — более чем на 50%

Специфика микроклиматических отличий отдельных участков городской застройки прежде всего определяется радиационным, тепловым и аэрационным режимами.

Радиационный режим

Радиационный режим определяется:

· суммарной солнечной радиацией, которая состоит из прямой солнечной радиации (инсоляции) и рассеянной, поступающей от всего небосвода;

· коротковолновой солнечной радиацией, отраженной поверхностями и

· длинноволновым (тепловым) излучением нагретых поверхностей.

Оценка радиационного режима включает фоновые характеристики: интенсивность поступающих потоков прямой и диффузной радиации на горизонтальную и перпендикулярную поверхности, а также анализ трансформации радиационных потоков внутри городской территории — поступление солнечной радиации на наклонные поверхности разной ориентации, взаимооблучение элементов застройки и т. д. Данные об интенсивности и суммах прямой солнечной радиации и других компонентов радиационного режима за различные периоды времени для конкретного пункта могут быть получены из соответствующего выпуска Справочника по климату СССР (ч. 1).

Интенсивность излученной и отраженной поверхностью радиации и радиус ее отрицательного влияния определяются количеством поступающей солнечной радиации и отражательной способностью (альбедо) этой поверхности. (Сведения об альбедо распространенных строительных материалов, некоторых естественных поверхностей, а также об облучении вертикальных поверхностей в зависимости от их ориентации приведены в Справочнике по климату СССР (ч. 1).). В свою очередь, интенсивность облучения вертикальной поверхности определяется ее ориентацией. Так, например, если принять облучение поверхности южной ориентации за 100 %, то для поверхностей остальных ориентации будем иметь: восток и запад - 130%; ВСЗ и ЗСЗ—128%; ВЮВ и ЗЮВ —137 %; СЗ и СВ —106 %; ССВ и ССЗ—85%; север—65%. Таким образом, наибольшее количество радиации получают стены, выходящие на восток и запад.

Следует заметить, что в южных городах в менее благоприятных условиях находятся стены, обращенные на запад и юго-запад, поскольку высокая интенсивность их облучения, как правило, сочетается с наиболее высокими дневными температурами воздуха. Эти стены соответственно имеют и более высокую температуру поверхности. Так, например, разница между температурами поверхностей стен южной и западной ориентации в период их максимального облучения может составить 6° С.

Влияние отраженной поверхности радиации в южных городах проявляется на следующих расстояниях от поверхности: при юго-восточной и южной ориентации — до 4—5 м; юго-западной—7—8 м; западной —9—10 м; северо-западной —5—6 м. Радиус действия теплового длинноволнового излучения нагретых поверхностей несколько больше. Так, при западной ориентации поверхности он достигает 15—16 м. Эти закономерности имеют значение при выборе приемов благоустройства и озеленения жилых территорий: размещение пешеходных дорожек, детских площадок и пр.

Прямая солнечная радиация имеет значительно большую интенсивность, чем рассеянная и отраженная, поэтому ей отводится решающая роль при оценке распределения инсоляции в качественных и количественных показателях на территории застройки и в помещениях. Прямая солнечная радиация в городской застройке регламентируется существующими санитарными нормами по инсоляции и соответствующими параграфами СНиП.

Расчет инсоляции или затенения помещений и территории в условиях застройки выполняется различными методами. В отечественной проектной практике наибольшее распространение получили прибор Оболенского Н. В., светопланомер Д. С. Масленникова, инсоляционная линейка Дунаева Б. Л. Расчет прямой инсоляции в городской застройке (как в зданиях, так и на территории застройки) осуществляется в соответствии с «Методическими рекомендациями по обеспечению нормативной инсоляции в помещениях жилых и общественных зданий и на территории застройки», № 3184, А-84.)

Тепловой режим

Тепловой режим определяется суммарной солнечной радиацией и температурой воздуха. Расчет теплового режима территории застройки может быть выполнен различными способами и представлен картами инсоляции территории (рис. 4.7):

Первый способ сводится к тому, что на территории жилой застройки по квадратной сетке наносится сеть опорных точек, в каждой из которых тем или иным способом определяется показатель продолжительности инсоляции на определенный месяц. По этим же точкам с помощью таблиц или энергетических графиков рассчитывается количество тепловой энергии, поступающей в каждую точку опорной сетки. Затем по интерполяции проводятся изолинии, кратные 1000 ккал/ /(м²- день);

Второй способ основан на построении конвертов теней от зданий на каждый час дня с последующим проведением изолиний продолжительности инсоляции;

Третий способ основан на применении светопланомера ДМ-55, по которому определяются продолжительность инсоляции на любой месяц и количество поступающей энергии путем наложения прибора соответствующего масштаба на чертеж застройки.

Аэрационный режим

Аэрационный режимподвержен наиболее сильным изменениям (меняются скорость и направление воздушного потока) под влиянием различного рода препятствий (застройка, элементы благоустройства, зеленые насаждения и др.).

В некоторых случаях приемы архитектурно-планировочной организации застройки становятся причиной возникновения местных воздушных потоков.

Гигиенистами установлен верхний предел комфортной скорости ветра, равный 3,5 м/с. В пределах жилой застройки допустимыми могут быть скорости до 5 м/с (скорости ветра более 5—6 м/с, «раздражающие» с точки зрения механического воздействия на физиологические функции организма человека). Оптимальными скоростями при отсутствии сильного мороза считаются скорости ветра 1—2 м/с.

В настоящее время благодаря развитию теории аэрации и изучению сущности этого процесса в застройке разработаны как графоаналитические методы расчета ветрового режима, так и методы его физического моделирования (в аэродинамической трубе и гидролотке). Однако методы моделирования, несмотря на их наглядность и большую мобильность, не всегда предоставляется возможным использовать, поэтому, как правило, в процессе архитектурного проектирования применяют графоаналитические методы.

Изменение ветрового режима на территории района или города проводится под влиянием элементов городского ландшафта: соотношение озелененных и застроенных территорий; ориентация улиц и магистралей; характер застройки; наличие рельефа, водоемов и т. п.. В отдельных случаях проводятся специальные натуральные обследования. Результатом оценки ветрового режима является карта аэрации всего города или его отдельных районов.

Основной регулятор ветрового режима в городской среде — многоэтажная застройка. Если одно-двухэтажныя застройка воспринимается ветровым потоком как естественная возвышенность и элементарно огибается им, то многоэтажная застройка воспринимается как преграда и ветровой поток меняет направление, сталкивается со встречным, усиливается, образует вихри.

Необходимо отметить, что розы ветров составляются по данным метеостанции, измеряемым на высоте флюгера 10—15 м, а аэрационный режим городской застройки формируется в так называемом слое обитания человека, т. е. на высоте 2 м от уровня земли. Для перехода от скорости ветра, определяемой по данным метеостанции, на высоту 2 м, следует пользоваться графиком, представленным на рис. 8.3.

В качестве критерия оценки аэрационного режима на территории застройки в зависимости от условий ветрового режима принимаются следующие показатели:

в условиях повышенных скоростей ветра — коэффициент защищенности территории (отношение скорости ветра в застройке к скорости ветра на открытой незастроенной территории);

в штилевых условиях — коэффициент продуваемости территории.

Коэффициент перевода

Рис.8.3. Снижение скорости ветра на высоте 1,5 — 2 м () от уровня земли относительно скорости ветра на высоте флюгера метеостанции ();

С характеристикой ветрового режима непосредственно связаны оценка и расчет зон снегоотложений и пылепереноса.

Количество переносимого снега определяется интенсивностью и продолжительностью метелей за зимний период и подсчитывается на основе метеорологических наблюдений. Переносимый ветром снег подвержен переотложению в зависимости от приемов застройки, форм, параметров и ориентации зданий. У жилых зданий, которые представляют собой преграду снегонесущему потоку, при низовых и общих метелях зоны снегоотложений формируются по-разному. При низовой метели, когда основная масса снега переносится в нижнем слое (20—50 см), снег откладывается перед зданием и частично выносится на его подветренную сторону. При общих метелях снежные заносы формируются как с наветренной стороны препятствий, так и с подветренной. Количество твердых осадков, выпадающих на подветренную сторону, увеличивается за счет сдувания снега с крыши. Оценка снегоотложений в жилой застройке определяется расчетом с учетом конкретных условий планировки и застройки.

В районах, характеризующихся наличием пыльных бурь, мглы и поземки, значительно ухудшается микроклимат (состояние воздушного бассейна и теплового баланса приземного слоя воздуха). Пыль трансформирует солнечную энергию, частицы пыли нагревают окружающий воздух непосредственно и в результате теплового излучения. Особенно подвержены нагреванию нижние слои воздуха (10—20 м) за счет частиц пыли, поднимаемых с сильно нагретых поверхностей дорог и площадок. В связи с этим важно снизить внутригородской пылеперенос в нижнем ярусе над территорией, а также ликвидировать очаги пылеветровой агрессии в элементах застройки.

Климат и микроклимат относятся к основным факторам окружающей городской среды, воздействию которых человек подвергается постоянно. Большое разнообразие природно-климатических условий на территории нашей страны предопределяет важность и необходимость архитектурного анализа климата и изучения микроклиматического режима городской среды. Задача архитекторов заключается не в пассивном приспособлении к местным климатическим условиям, а в разработке на подлинно научной основе эффективных мероприятий, компенсирующих или устраняющих недостатки естественных условий среды, в максимальном использовании ее полезных качеств.

⇐ Предыдущая 1 23