Глава 1. КЛИМАТ И АРХИТЕКТУРА

Архитектурная климатоло­гия — наука, призванная раскрыть связи между климатическими усло­виями и архитектурой зданий и гра­достроительных образований. Овладе­ние этими связями позволяет архитек­тору при проектировании правильно оценить и учесть климатические воз­действия, создать в формируемой им искусственной среде благоприятную экологическую обстановку, найти вы­разительную архитектурную форму, индивидуальный образ, обусловленные объективными природно-климатиче­скими факторами места строительства.

Архитектурная климатология опи­рается на типологию архитектурных сооружений (например климатиче­ская типология жилища и др.), общую климатологию, гигиену, строительную физику, экономику, эстетику.

Климатическая типология архи­тектурных сооружений обогащает ар­хитектора знаниями приемов и средств, используемых для улучше­ния среды, для защиты человека и его окружения от холода и перегрева, знакомит с накопленным веками опы­том регулирования микроклимата (рис. 1.1 и 1.2). К средствам клима — тозащиты (или использования клима­та) относятся: приемы планировки (ориентация по сторонам горизонта, организация проветривания или защи­ты пространств от ветра, использова­ние пространств разной степени от­крытости, посадок зелени, устройство тамбуров и др.), наружные ограждаю­щие конструкции (стены, окна, покры­тия), инженерное оборудование (отоп­ление, охлаждение, вентиляция и др.).

Здесь уместно отметить, что в климатической типологии жилище играет едва ли не определяю­щую роль, несравненно более значительную, чем другие разновидности зданий. В жилище человек проводит большую часть своего времени, отдыха­ет, воспитывает детей, восстанавливает свои физи­ческие и духовные силы; жилище эксплуатируется в течение всего года, всего времени суток, имеет традиции, уходящие в глубокую древность, непос­редственно связано с внешней средой наличием двориков, балконов и т. п. Поэтому архитектору, проектирующему жилые здания, следует знать все аспекты связи климата и жилища.

Архитектурная климатология да­ет архитектору информацию о клима­те в районе проектирования, о кли­матических факторах, их изменении во времени и пространстве, о методах анализа климата.

Коммунальная гигиена помогает понять реакции организма человека, изменение его физиологических и пси­хологических функций в состояниях переохлаждения и перегрева, дает нор­мативы комфортного микроклимата в здании и наружной среде, которые ис­пользуются архитектором для сравне­ния их с фактическими климатически­ми данными и установления необхо­димых средств климатозащиты.

Экономические знания (о строи­тельных, эксплуатационных, приве­денных затратах, социально-экономи­ческой эффективности) позволяют ар­хитектору выбирать наиболее рацио­нальные решения.

Механизм связи эстетики, в том числе теории архитектурной компози­ции, с архитектурной климатологией изучен недостаточно. Однако можно

А — жилой дом европейского Севера — компактный объем, включающий избу и хозяйст­венный блок под одной кры­шей; б — жилой дом Средней Азии: озелененный замкну­тый дворик и теневые наве­сы — айваны — главное в ком­

Позиции жилища; в — жилои дом Западной Грузии: гале­реи, крыши с большим све­сом карнизов, приподнятость над грунтом, большие зате­ненные окна обеспечивают защиту от осадков и хорошее проветривание помещений

Рис. 1Л* Примеры народно­го жилища

Рис: Л2 Основные типы старою народного жилища индейцев на территории США

А — обшитые досками коридо­рные дома с очагами. строились в холодном и сы­ром северо-западном районе; б — вигвамы, крытые березо­вой корой, позднее — шку­рами, типичны для контине­нтального климата Великих равнин; в — коридорные жилища с очагами, обшитые корой, характерны для северо­восточных лесов и плодород­ных земель; г — многоэтаж­ные жилища с толстыми сте­нами из камня или сырца и маленькими окнами типичны для сухого жаркого климата юго-запада; д — дере­вянные дома на насыпях или столбах характерны для влаж­ного жаркого климата юго-во­стока

Назвать категории архитектурной ком­позиции, при выборе которых архи­тектор всегда считается с климатом. К ним относятся организация архитек­турного пространства, объемное реше­ние различной степени расчлененно­сти, компактности и направленности, пластика поверхности различной сте­пени расчлененности, фактура, цвето­вое решение и др.

Таким образом, архитектурная климатология вбирает в себя данные многих наук, но это не мешает ей быть самостоятельной архитектурной дисциплиной.

Климат — многолетний режим погоды, наблюдающийся в данной ме­стности. Важнейшими для архитектур­ного проектирования климатическими факторами являются:

Солнечная радиация (прямая и рассеянная), поступающая на разных широтах, на горизонтальные и верти­кальные поверхности разной ориента­ции, при безоблачном небе или при облачности, за разные сроки (Вт/м );

Температурные факторы — тем­пература воздуха, например средняя по месяцам, абсолютная минимальная, максимальная, средняя максимальная наиболее жаркого месяца, наиболее холодных суток или пятидневки, сред­няя наиболее холодного периода ( С); период со средней суточной темпера­турой менее 8 или 10°С; амплитуда температуры средняя или максималь­ная по месяцам и др.;

Влажностные факторы — влаж­ность воздуха, например относитель­ная среднемесячная, в 13 ч или другие

5,0

5,2

4,7

4,6

4,8

4,4

4,1

4,9

Таблица 1.1. Климатические данные Харькова по месяцам

Показатель

Часы дня

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Темпера­

7

-10,4

-10,5

-4,6

2,6

8,9-

12,3

14,2

12,8

8,0

2,9

-2,3

-7,9

Тура, °С

13

-5,9

-4,9

0,9

10,7

19,5

22,5

25,1

24,0

18,6

11,0

2,0

-4,1

Относительная 7

88

87

89

80

71

75

77

77

84

88

90

84

Влажность, %

13

82

77

72

55

45

50

49

47

51

62

78

84

Скорость

13

3,3

3,6

3,7

4,0

3,6

3,4

3,2

3,3

3,4

3,6

3,3

3,0

Ветра, м/с

Таблица 1.2. Климатические данные Харькова по сторонам горизонта

Показатель

Январь

С ^ СВ

Ю

| юз

I3

|сз

О

Температура ветра, С Повторяемость направлений ветра, %

Скорость ветра, м/с Суммарная радиация, ккал/(м2 ч)

— 7,3 —10,4 -8,9 -5,7 -2,5 -2,4 -2,0 9 12 16 17 10 12 13

-8,3 11

Продолжение табл. 1.2

Показатель

Июль

С

О

^ ЮВ [ю 1

Юз

И

Температура ветра, С

Повторяемость направлений

17

14

12

9

4

9

14

21

Ветра, %

Скорость ветра, м/с

4,4

4,5

4,2

3,2

3,0

3,7

4,4

4,3

Суммарная радиация, ккал/ (м2 *ч)

66

109

161

159

137

159

161

109

Примечание. 1 ккал/(м2-ч) —1,163 Вт/м2.

Сроки (%), абсолютная, т. е. упругость водяного пара по месяцам (ГПа), ко­личество осадков за год, месяц, сутки, осадков жидких, смешанных (мм) и др.;

Ветер, например повторяемость направлений ветра (%), повторяемость штилей, средняя скорость по направ­лениям, максимальная, минимальная скорость (м/с) и др.

Пример записи климатических данных по Харькову приведен в табл. 1.1 и 1.2.

Климат формируется под влиянием следующих факторов: солнечной ради­ации, поступающей на землю в разных количествах в зависимости от широты местности (при безоблачном небе по­ступление прямой радиации на гори­зонтальную поверхность за сутки со­ставляет 6490 Вт/м2 на широте 38° и 6332 Вт/м2 на широте 60°) и облач­ности; высоты места над уровнем моря (на 100 м подъема температура сни­жается на 0,5°С); переноса крупных воздушных масс над океанами и сушей (циклоническая деятельность) в ре­зультате разного нагрева поверхностей и движения Земли.

Помимо отдельных климатиче­ских факторов, названных выше, боль­шую роль играют комплексные харак­теристики, например климатическое районирование территории, т. е. выде­ление районов с общими архитектур­но-типологическими признаками; так называемые типы погоды, когда от­дельные климатические факторы син­тезируются в комплексы, обусловлен­ные типологией, поддающиеся расчету и выражающие продолжительность в течение года определенных климати­ческих условий; радиационно-тепло — вой, тепловлажностный, тепловетровой режимы; снегоперенос, пылеперенос, косые дожди и др.



.