206 Часть II. Архитектурная светология

Таблица 5.1. Единство положительных и отрицательных воздействий инсоляции в архитектуре

Аспект воздействия

Положительные эффекты

Отрицательные эффекты

Инсоляции

Общеоздоров и тельный эффект (загар, образование витамина I), обогрев), санирующий эффект, улучшение функций зрения при повышенной освещенности и контрастности освещения

Биологический

Психологический

Эстетический

Экономический

"Солнечность" освещения, динамика распределения яркостей и цвет — ностей в поле зрения, связь с внешним пространством Выявление пространства, формы, пластики, силуэта и цветовых соотношений, ритма элементов архитектуры и "живописности" композиционных решений Природный источник дополни­тельного обогрева помещений, сокращение площади светопрое — мов, повышение производитель­ности труда и работоспособности

Фотохимическая токсичность от­работанных газов в городах, пере облученность и канцероген — ность, перегрев (общий и местный) и световой дискомфорт, разрушаю­щее действие на живую клетку, материалы

Снижение активности и настроения при световом дискомфорте и перегреве

Снижение восприятия формы и ощущения насыщенности цвета при чрезмерных яркостях, выцве­тание поверхностей

Повышение расходов на вентиля­цию и кондиционирование возду­ха, снижение производительности труда и работоспособности при тепловом и световом дискомфорте

Достаточные уровни освещенности, УФ — и ИК-облученности или, наобо­рот, чрезмерные уровни яркостей поля адаптации и УФ-и ИК-переоблученно — сти.

Эти качества световой среды зави­сят от инсоляции, идея нормирования которой в строительстве возникла в конце XIX в., когда еще не было представлений о связи этого нормиро­вания с биологическим действием сол­нца. На эту связь впервые указал Ф. Эрисман. Конкретные же предло­жения по градостроительному норми­рованию инсоляции впервые были вне­сены российскими учеными в 40-х г. (В. К. Беликова, Н. М. Данциг).

Критериями для установления этих норм служили два фактора — психоэмоциональное и биологическое воздействия инсоляции.

В экстремальных климатических условиях возможно и, по-видимому, целесообразно выдвигать один из фак­торов на первое место. Например, На Крайнем Севере основное значение имеет положительный психоэмоцио­нальный эффект, определяемый про­должительностью инсоляции, а в Средней Азии — отрицательный фи­зиологический эффект теплового и светового дискомфорта.

В Дании была проведена оценка условий ин­соляции в жилых домах путем анкетного опроса 1000 жителей. Было установлено, что вопросы ин­соляции интересуют жителей нередко в большей степени, чем планировка квартир или отопление. Более 70% опрошенных предпочли инсоляцию. Для общей комнаты в половине случаев желатель­ной оказалась околополуденная инсоляция. В спальне большинство предпочитают инсоляцию утром. Продолжительность инсоляции менее 1 ч оценивалась как "плохая", от 1,5 до 3 ч — как "удов­летворительная", а свыше 3 ч — как "чрезмерная".

Психологи Швеции и Голландии установили, что люди далеко не всегда хотят находиться в инсо — лируемой комнате, но им необходимо быть уверен­ными, что солнце может проникать в одну из ком­нат квартиры.

В Англии Нииман и Гопкинсон разработали шкалу психологических функций инсоляции в по­мещениях.

Англичане пришли к выводу о важнейшей ро­ли солнца как фактора связи с внешней средой, ко­торый не могут заменить искусственные средства, и как фактора, обеспечивающего благоприятные эффекты — выразительность интерьера, обогрев и терапевтическое действие.

Для учета инсоляции при проек­тировании в последние годы в неко­торых крупных проектных организа­циях стали применять методы расчета инсоляции застройки с помощью ЭВМ, однако при композиционных поисках для архитектора более удобны графи­ческие способы инсоляционного анали­за застройки и видеомакетоскопия.

В этом отношении значительными преимуществами обладает метод моде­лирования, но этим методом в проек­тных организациях еще не пользуются из-за отсутствия массового изготовле­ния относительно простых установок типа "Инсолятор", которые существу­ют у нас (НИИСФ, МАрхИ) и за ру­бежом (Швеция, Италия, ФРГ, США, Польша).

В отличие от аналитических мето­дов моделирование позволяет находить оптимальные решения практически без ограничения числа вариантов плани­ровки, обеспечивая в то же время про­странственное и объемное представле­ние об условиях инсоляции и солнце — защиты.

Практика показывает, что наи­большее число ошибок в области сол — нцезащиты возникает вследствие того, что эта задача решается проектиров­щиками односторонне, т. е. солнцеза­щитные средства (СЗС) применяются в основном как средство формальной выразительности здания, без учета его ориентации по сторонам горизонта, природного окружения и климатиче­ских условий.

Многие здания проектируются во­обще без учета инсоляции. В значи­тельной степени это объясняется не­гативным отношением к солнцезащите как фактору, удорожающему строи­тельство.

Наблюдается все больше случаев, когда приходится обращаться к солн­цезащите уже построенных зданий, что приводит к большим конструктив­ным сложностям и неоправданным ка­питальным затратам.

Одной из наиболее распространен­ных ошибок в солнцезащите является применение массивных и теплоемких

Затеняющих экранов, монолитно свя­занных с основной ограждающей кон­струкцией. Такие экраны аккумулиру­ют солнечное тепло и путем теплооб­мена со стеклом и стеной передают его в помещение. Недопустимо, когда такой типично южный элемент архи­тектуры все более часто встречается в центральных и северных городах на фасадах любой ориентации, вплоть до северной. Нередки случаи применения в зданиях систем кондиционирования воздуха при отсутствии солнцезащиты.

Другую ошибку допускают при применении солнцезащитных изделий из стекла, пластмасс и пленок, когда весь светопроем заполняется этими из­делиями. В таких случаях ограничи­вается связь с внешним пространством, а яркость заполнения при инсоляции нередко превышает допустимую. Кро­ме того, такие материалы не пропу­скают благотворный спектр солнечной радиации (/<400 нм), значительно снижают освещенность при пасмурном небе и препятствуют аэрации помеще­ний.

Меньше всего уделяется внимания солнцезащите городских территорий и специальных площадок для отдыха, спорта и солнцелечения в санаториях и на курортах.

В исторических архивах краеведческого му­зея в г. Чарджоу обнаружены материалы XI в. о се­зонной солнцезащите целых торговых площадей, устанавливаемой между зданиями и выполняемой из легких местных материалов ("дышащие" травя­ные полотнища, натянутые на канатах). Подобные устройства применяли в древности и американские индейцы.

Исследования показывают, что применение СЗС рационально не толь­ко в гигиеническом, функциональном, эстетическом, но и в экономическом отношении.

Единовременные затраты на эти средства окупаются за счет снижения расходов на вентиляцию и искусствен­ное охлаждение воздуха, повышения производительности труда и снижения брака продукции.

Рис. 5.1. Многокритериаль­ная система оценки инсоля­ции застройки

Преры­вистость

Продолжи­тельность 2—4 Ч

Визуальное разно­образие

Количество и качество освещения

Анализ распределения затрат по рабочим сметам осуществленных круп­ных объектов позволяет сделать вывод, что затраты на солнцезащитные уст­ройства занимают относительно не­большую долю в общей стоимости строительных работ (1,5—2,5%).

Для среды, окружающей человека, животных и растения (естественной — природы и искусственной — архитек­туры) наибольшее значение имеет оп­тическая область солнечного спектра, в которой, в свою очередь, наиболь­шей биологической эффективностью обладает ультрафиолетовая часть, подразделяющаяся на области А, В и С.

Область А+В обладает наибольшей оздоровительной эффективностью (за­гар, образование витамина О в орга­низмах и хлорофилла в растениях), область С — наибольшей бактерицид­ной эффективностью (инактивация вредных бактерий в воздухе и на по­верхностях предметов), хотя вся УФ — область и часть видимой также обла­дают этой эффективностью.

Видимая область (свет) — основа подавляющего количества всей инфор­мации, воспринимаемой человеком (более 80%). Поэтому психологиче­ское значение солнечного света не ме­нее велико. Основной фактор связи че­ловека, находящегося в помещении, с природой — солнечный свет.

Тепловая область является источ­ником поддержания нормальной для жизни температурной среды и обогре­ва помещений.

Комплекс факторов, который по­ложен в основу критериев оценки и нормирования инсоляции в архитекту­ре, приведен на рис. 5.1.

Гигиенический фактор — количе­ство эффективной солнечной радиа­ции, приходящей в застройку и поме­щения и обеспечивающей общеоздоро­вительной и санирующей минимум.

Социолого-архитектурный фак­тор — астрономически возможная продолжительность инсоляции поме­щений в течение суток на равноден­ствие, обеспечивающая психоэмоцио­нальный минимум видимости солнеч­ных лучей как фактора связи человека с внешней средой и выразительности архитектурных пространств и форм в пределах от 1 до 3 ч.

Экономический фактор — плот­ность застройки, обеспечивающая нор­мативные показатели жилого фонда, экономию городских территорий, при­менение жилых домов меридионально­го типа.

Такой подход к построению мно­гокритериальной системы оценки ин­соляции определил основные требова­ния, которым должны отвечать стро­ительные нормы инсоляции.

1. Соответствие современным биофизическим представлениям об общеоздоровительном и бактерицид­ном воздействии солнца на человека и среду.

2. Обеспечение большей свободы в выборе композиционных решений в массовой застройке и большей манев­ренности типовых домов (особенно ме­ридионального типа с широким кор­пусом), учет светового климата в за­висимости от ресурсов солнечной ра­диации и географической широты, упорядочение разрывов между здани­ями (особенно в северных и южных районах) с учетом требований к есте­ственному освещению помещений.

3. Необходимость стандартизиро­ванного метода расчета нормативной продолжительности инсоляции, осно­ванного на привычных и удобных для проектировщиков и санитарных врачей графических операциях.

При нормировании, расчетах и проектировании инсоляции должны быть учтены требования к светоцвето — вой среде в зависимости от назначения зданий, помещений и территорий за­стройки.

5.2. Нормирование и проектирование инсоляции застройки

Нормы* распространяются на проектирование новой и реконструи­руемой застройки городов, поселков и сельских населенных пунктов. Требо­вания к инсоляции не распростри ня —

Г

Ются на проектирование застройки промышленных зон и производствен­ных зон сельскохозяйственных пред­приятий.

Помещения жилых и обществен­ных зданий и участки территорий внутриквартальных пространств под­разделяются по требованиям инсоля­ции на группы, указанные в табл. 5.2.

В главе СНиП 2.07.01-89 "Плани­ровка и застройка городских и сель­ских помещений" приведены следую­щие нормы инсоляции: "9.19. Разме­щение ориентация жилых и обще­ственных зданий (за исключением детских дошкольных учреждений, об­щеобразовательных школ, школ-ин­тернатов) должны обеспечивать непре­рывную продолжительность инсоляции жилых помещений и территорий: для

58° с. ш. и южнее — не менее 2,5 ч в день на период с 22 марта по 22 сен­тября; для северной зоны (севернее 58° с. ш.) — не менее 3 ч в день на период с 22 апреля по 22 августа.

Примечания. 1. В условиях многоэтажной застройки (9 и более этажей) допускается однора­зовая прерывность инсоляции жилых помещений при условии увеличения суммарной продолжи­тельности инсоляции на 0,5 ч в течение дня соот­ветственно для каждой зоны.

Глава 5. Инсоляция и солнцезащита в архитектуре 209

В 1997 г. эти нормы будут пересмотрены.

2. В жилых домах меридионального типа, где инсолируются все комнаты квартиры, а также при реконструкции жилой застройки или при разме­щении нового строительства в сложных градостро­ительных условиях (исторически ценная город­ская среда, дорогостоящая подготовка территории, зоны общегородского и районных центров) допу —

Таблица 5,2. Требования к условиям инсоляции помещений

Назначе­

Обес­

Огра­

Ограни­

Инсоля­

Ние помеще­

Пече­

Ниче­

Чение

Ция про

Ний

Ние

Ние

В ра­

Тив о по­

Нор —

В жар­

Бочее

Казана

Ми —

Кий

Время

РУв —

Период

Мой

Инсо­

Ляции

Жилые комна­

+

+

Ты, групповые

В детских уч­

Реждениях,

Классы в

Школах

Кухни

+

Летние по­

+

Мещения

Детские

+

+

Спортивные

Площадки и

Бассейны

Рекреации

+

+

Лечебные

+

+

Помещения

Администра­

Тивные и

Чертежные

Операцион­

Ные, музеи, библиотеки

Цехи с

I-ТУ разря­

Дами зритель­

Ных работ

Учебные по­

Мещения

Скается сокращение продолжительности инсоля­ции на 0,5 ч соответственно для каждой зоны.

3. Ориентация и размещение детских до­школьных учреждений, общеобразовательных школ, школ-интернатов должны обеспечивать не­прерывную 3-часовую продолжительность инсоля­ции в помещениях, указанных в нормах и правилах обеспечения инсоляцией жилых и общественных зданий и территорий жилой застройки, утверж­денных в установленном порядке1.

Для Москвы (ВСН 2—85) эти нор­мы утверждены в следующей редак­ции:



Игорь Мазепа игнорирует инвесторов на Privatefx www.cn.ru..