автореферат диссертации по архитектуре, 18.00.04, диссертация на тему:Формирование тепло-ветрового режима жилой застройки городов жаркого климата
Автореферат диссертации по теме "Формирование тепло-ветрового режима жилой застройки городов жаркого климата"
На правах рукописи
Шукуров Илхомжон Садриевич
ФОРМИРОВАНИЕ ТЕПЛО-ВЕТРОВОГО РЕЖИМА ЖИЛОЙ ЗАСТРОЙКИ ГОРОДОВ ЖАРКОГО КЛИМАТА
Специальность: 18.00.04 «Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов»
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Москва 2007
003053242
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном строительном университете
Научный консультант:
- доктор технических наук, профессор Самойлов Дмитрий Сергеевич
Официальные оппоненты: - доктор архитектуры, профессор
Бочаров Юрий Петрович
- доктор технических наук, старший научный сотрудник
Лазарева Ирина Владимировна
- доктор технических наук, профессор Кононович Юрий Владимирович
Ведущая организация: - Федеральное государственное
унитарное предприятие «Российский государственный институт
градостроительства и инвестиционного развития» (ФГУП «ГИПРОГОР»)
Защита диссертации состоится « { г в «¿Г*»
часов на заседании диссертационного совета Д 212.138.09 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном строительном университете по адресу: 113114, г. Москва, Шлюзовая набережная, д. 8 ауд. № 7'
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета по адресу: 129337, г. Москва, Ярославское ш., 26.
Автореферат разослан « _2007 года.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.
Актуальность исследования.
В условиях прогрессирующих индустриализации и урбанизации в градостроительных проектах необходимо комплексно рассматривать всю систему оздоровительных факторов, основательно расширить и углубить экологический аспект в градостроительных работах.
Высокая концентрация населения в крупных городах Центральной Азии делает необходимым переход от категории «микроклимат застройки» к таким категориям, как: «оздоровление окружающей среды», «среда жизнедеятельности человека», «экологическая безопасность среды», «экореабилитация окружающей среды». Эти вопросы становятся все более актуальными и служат основными критериями для принятия важнейших решений в области оздоровления городской окружающей среды.
Особенно остро стоит проблема оздоровления окружающей среды современной многоэтажной (разновысотной) жилой застройки и выявление закономерностей формирования тепло-ветрового режима при штилевых (по Бофорту) условиях в жарком сухом климате.
Современная многоэтажная жилая застройка в жарком сухом климате создает свой собственный тепло-ветровой режим, характеризующийся высокими температурами, тяжело переносящимися на фоне безветрия - штиля. В руководствах, нормативных документах и других регламентирующих материалах по градостроительству, разработанных для условий Центральной Азии, отсутствуют методические рекомендации и указания по учету таких негативных специфических природно-климатических факторов как штиль и перегрев, важные определяющие среду для проживания в жилой застройке. В настоящее время имеющиеся рекомендации по оздоровлению окружающей среды относятся к условиям ветрового климата и не включают научного обоснования по учету штилевых условий.
Действующие нормативы СН 1180-74 и СНиП 2.07.01.89 (КМК 2.07.01.94) до сих пор не имеют норм учета безветрия и особых требований к формированию тепло-ветрового режима окружающей среды для условий жаркого сухого климата при штилевых условиях.
Климат многих городов региона в летние месяцы характеризуется именно жарой, сухостью и штйлем. Поэтому при планировке жилой застройки необходимо делать акцент на безветрие. Следовательно, дальнейшие исследования следует вести в направлении, учитывающем не только жаркий сухой климат, но и жаркий сухой климат при штилевых условиях.
Таким образом, состояние вопроса, действующие в настоящее время нормы и правила, методические рекомендации и указания по планировке и застройке городов требуют совершенствования архитектурно-планировочной организации жилых территорий. Все это показывает, что избранная тема диссертационной работы представляет актуальную градостроительную и социальную проблему.
\
Цель настоящих исследований состоит в создании теплофизических и теплотехнических основ формирования тепло-ветрового режима современной многоэтажной жилой застройки с учетом санитарно-гигиенических требований и методов по оздоровлению окружающей среды при штиле в условиях жаркого сухого климата.
Для достижения этой цели были проведены комплексные исследования широкого круга вопросов и решен ряд научных и практических задач, к которым относятся:
• исследование закономерностей формирования тепло-ветрового режима традиционной и современной жилой застройки, а также установление критериальных соотношений при комплексной оценке его эффективности;
• разработка критериев оценки тепло-ветрового режима окружающей среды территорий жилой застройки с учетом санитарно-гигиенических требований;
• определение теплотехнических и теплофизических свойств современной многоэтажной (разновысотной) жилой застройки и математическое выражение его тепло-ветровых процессов для расчетного применения их;
• развитие методических основ теоретических и экспериментальных исследований формирования тепло-ветрового режима окружающей среды жилой застройки, создание экспериментальных установок для моделирования;
• получение аналитических зависимостей тепло-ветрового режима жилой застройки с заранее заданными геометрическими параметрами, которые могли бы способствовать коррегированию неблагоприятных микроклиматических условий;
• экспериментальная проверка теоретически полученных результатов в натурных наблюдениях и лабораторных испытаниях;
• изучение гелиоэнергетики жилой застройки и ее использование в формировании тепло-ветрового режима;
• разработка технико-экономических обоснований эффективности предложенных методов при внедрении в практику проектирования и градостроительства;
• разработка методологических принципов формирования тепло-ветрового режима окружающей среды в современной многоэтажной жилой застройке при разработке проектов.
Поставленные задачи определены в соответствии с Республиканской целевой научно-технической программой по строительству Республики Узбекистан (Щ.002 пункт 4. «Разработать и внедрить нормативную документацию по учету специфики природных комплексов при проектировании городов Восточного Узбекистана с целью обеспечения благоприятных санитарно-гигиенических условий», подпункт 4.1. «Определить градостроительные требования и мероприятия по улучшению окружающей среды в городах Узбекистана», а также по теме 3.6 (раздел 3.7) «Исследование экологических аспектов градостроительства, влияющих на
жилую застройку и разработка методических рекомендаций по совершенствованию селитебных территорий городов Узбекистана».
Объект исследования. В соответствии с поставленными задачами объектами исследования выбраны жилые застройки микрорайонов городов Ташкента, Самарканда, Бухары и Джизака. Для этой группы городов характерны наиболее сложные проблемы формирования тепло-ветрового режима окружающей среды жилой застройки. Данная проблема присуща и другим городам Республик Центральной Азии с аналогичными природно-климатическими условиями.
Методика исследования базируются на:
• анализе и обобщении отечественного и зарубежного опыта формирования тепло-ветрового режима окружающей среды;
• анализе отчетно-статистических метеорологических данных температурных, влажностных, ветровых и инсоляционных режимов городов;
• теоретических исследованиях с использованием теории подобия по формированию тепло-ветрового режима окружающей среды на основе методики разработанной автором;
• экспериментальных, лабораторных испытаниях и натурных наблюдениях на выбранных объектах жилой застройки;
• сопоставлении полученных результатов.
Достоверность результатов исследования подтверждаются:
• сопоставлением данных предшествующих исследований отечественных и зарубежных материалов;
• адекватностью результатов теоретических исследований путем применения математических моделей с полученными данными для реальной жилой застройки городов;
• оценкой экспериментальных результатов с применением теории вероятности, математической статистики, теории систем и системотехники строительства.
Сопоставление полученных результатов дали высокую сходимость аналитических зависимостей с экспериментальными данными. Научная новизна работы состоит:
• в создании методов натурных наблюдений и лабораторных испытаний по формированию тепло-ветрового режима окружающей среды застройки;
• в разработке новых аналитических зависимостей температурно-влажностных, ветровых, инсоляционных режимов применительно к специфическим условиям многоэтажной (разновысотной) застройки при штиле в условиях жаркого сухого климата;
• в установлении закономерностей формирования конвективных потоков в жилой застройке различной ориентации;
• в моделировании теплового и ветрового режима на междомовых пространствах застройки с выявлением характера распределения температуры и скоростей ветра при различной ориентации зданий и расстоянии между ними;
• в определении качественных характеристик формирования тепло-ветрового режима окружающей среды жилой застройки при различной плотности и ориентации зданий;
• в предложении карты-схемы районирования территории по перегревному и штилевому режиму;
• в разработке рекомендаций по рациональному использованию территорий застройки в градостроительных целях.
Практическая ценность работы состоит в том, что:
• полученные данные позволяют осуществлять расчет и составлять карты тепло-ветрового режима территорий;
• разработаны рекомендации, позволяющие выбрать оптимальные средства и методы по формированию тепло-ветрового режима окружающей среды жилой застройки;
• впервые учтен фактор блескости (слепящий эффект поверхности) застройки - субъективного показателя, который ощущается человеком как следствие двух различных эффектов: контраста и насыщенности строительных материалов;
• разработаны новые принципы использования солнечной энергии в формировании тепло-ветрового режима окружающей среды;
• предложено температурно-влажностное и ветровое районирование территории города в целях локального формирования тепло-ветрового режима отдельных участков современной многоэтажной застройки;
• предложены карты-схемы районирования территории по перегревному и штилевому режиму, которые позволяют выбрать рациональный тип архитектурно- планировочного решения застройки;
• разработаны методические указания по формированию тепло-ветрового режима при планировке и застройке городов;
• на основании результатов исследований получены данные для корректировки СНиП 2.07.01-89 (КМК 2.07.01-94) «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений» дополнением пункта: «Проектирование жилой застройки при штилевых условиях в жарком сухом климате».
Методологические положения по проектированию жилых застроек, разработанные в диссертации, приняты в проектных и научно-исследовательских институтах, а также использованы в учебнике, учебном пособии и методических указаниях. Практическое значение
Объективный подход к решению данной проблемы и осуществленные внедрения, а также разработанные конкретные методы и методические научно-технические рекомендации, указания для проектировщиков определяют практическую значимость результатов исследования. На защиту выносятся следующие результаты исследования:
• научная концепция по формированию тепло-ветрового режима окружающей среды современной многоэтажной (смешенной) жилой застройки и применение методов, разработанных автором на этой основе;
• метод формирования тепло-ветрового режима окружающей среды жилой застройки с учетом санитарно- гигиенических требований;
• совокупность теплотехнических и теплофизических критериев, которые определяют эффективность тепло-ветрового режима, область рационального использования архитектурно-планировочных и инженерно-технических средств, благоустройства и озеленения;
• метод оптимизации теплофизических и теплотехнических параметров;
• новый разработанный подход проведения мониторинга окружающей среды жилой застройки с применением физического тела в виде цилиндра;
• закономерности формирования конвективных потоков под воздействием солнечной радиации, элементов планировки и деятельной поверхности;
• районирование территории по температурно-влажностному и ветровому режиму;
• методы дифференциации плотности жилого фонда микрорайонов, построение высотной композиции и выбора приемов застройки в соответствии с градостроительными условиями;
• математическая модель определения параметров тепло-ветрового режима жилой застройки;
• методические предложения по формированию тепло-ветрового режима на стадии проекта детальной планировки и проекта застройки в зависимости от принятых планировочных решений.
Апробация и внедрение полученных результатов:
• по результатам диссертации сделано 44 научных доклада на научно-практических конференциях, совещаниях и семинарах, проведенных в городах: Москве, Киеве, Санкт-Петербурге, Вильнюсе, Пензе, Челябинске, Ташкенте, Самарканде, Фергане, Намангане. Также, на научно-технических семинарах институтов: ЦНИИП градостроительства, УзНИИПградо-строительства, Узгипросельстрой, СамаркандНИИгражданпроект и на кафедрах градостроительства Московского Государственного Строительного Университета и Самаркандского архитектурно-строительного института.
• полученные научные результаты использованы при выполнении 8 целевых научно-исследовательских и научно-технических программ, разработанных УзНИИП градостроительства, СОПС АН РУз, СамаркандНИИгражданпроект, Самаркандоблсанэпедстанции, а также в 37 нормативных документах Самаркандского областного комитета охраны природы.
• новые научные результаты использованы при разработке 12 учебных программ и курсов, 9 методических указаний по экологии, охране природы и градостроительству для студентов специальности «Городское строительство и хозяйство» и «Архитектура» Самаркандского государственного архитектурно-строительного института», а также для специальности «Экология» Самаркандского Государственного Университета.
• результаты исследований опубликованы в 69 печатных работах, в том числе в 1 учебнике, 2 учебных пособиях и в 3 авторских свидетельствах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы из 186 наименований и приложений.
Общий объем диссертации 336 стр. в том числе: 276 стр. основного текста, 88 рисунка, 40 таблиц и приложений на 38 стр.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.
Во введении обосновывается актуальность темы и значение работы для штилевых условий в жарком сухом климате, конкретно для Узбекистана и стран Центральной Азии. Сформулированы цели и задачи, объект и предмет, а также методика исследований. Изложена научная новизна работы, практическая ценность и значимость, а также данные об апробации и внедрении полученных результатов работы.
В первой главе излагается состояние проблемы, приводится краткая историческая справка по учету климата городов и обзор литературы. Изложены методы оздоровления окружающей среды традиционной застройки и проблемы современной многоэтажной жилой застройки городов.
Характерная особенность градостроительства всех исторических периодов заключается в том, что она отвечает конкретным требованиям эпохи, учитывает природно-климатические условия и в тоже время отражает в своих созданиях прогрессивные черты будущего.
Микроклиматический анализ окружающей среды традиционной жилой застройки показывает, что в ней обеспечивается местное проветривание несмотря на значительную плотность застройки, где средствами интенсификации проветривания замкнутого дворового пространства являются различные архитектурно- планировочные и композиционные приемы («эффект инерционности», «ковровая планировка» и.т.д). Основной принцип борьбы с перегревом традиционного жилья заключается в динамичной взаимосвязи структуры дворового пространства с площадью и принятой этажностью жилого дома. Поэтому на территории традиционной малоэтажной жилой застройки микроклиматические показатели близки к комфортному уровню.
Анализ методов и приемов градостроительства жилой застройки прошлого позволили выявить ряд характерных архитектурно - планировочных решений, естественных средств и мер, способствующих созданию благоприятной среды для проживания в жилой застройке. К ним можно отнести следующие приемы и способы:
• создание замкнутых объемно-пространственных композиций, включающих объемы и внешние замкнутые ими пространства. Каждый градостроительный элемент основан на ячейке с внутренним двором. Строительство узких улиц и небольших площадей, озелененных и обводненных дворов и крыш-садов;
• размещение и ориентация зданий и застроек в соответствии с природно-климатическими факторами;
• устройство различных приспособлений для защиты от солнечных лучей и знойных ветров, улавливание благоприятных потоков воздуха и его охлаждение;
• применение простейших трансформируемых солнцезащитных экранов и устройств;
• выполнение ограждающих конструкций домов и кровли из материалов, отражающих, а не накапливающих тепловое облучение;
• изготовление крыш домов массивной и консольной конструкции;
• защита зданий или его части от солнечной радиации с помощью растений;
• «ковровая застройка» и «эффект инерционности» (мало и высоко инерционность) дворовых систем способствует улучшению микроклимата, поддерживая циркуляцию воздуха за счет конвекции тепловых потоков;
• образование ночью над поверхностью земли прохладного влажного воздуха, который проникает в помещение, охлаждая его на достаточно продолжительное время последующего дня.
• зависимость от наличия водных ресурсов и масштабов ирригационных работ, так в прошлом система обводнения и озеленения была равномерно распределена в планировочной структуре города, или ее удельный вес в балансе территорий составил 7-12% от общей площади.
Выявление прогрессивных планировочных и композиционных приемов, конструктивных, естественных мер традиционного строительства, обусловленных природно-климатическими особенностями, а также классификация жаркого сухого климата с точки зрения требований градостроительного проектирования позволили установить направление, по которому необходимо вести исследования и поисковые работы для создания благоприятных жизненных условий в жилой застройке.
Дается обзор и анализ отечественной и зарубежной литературы по борьбе с перегревом территорий жилой застройки, выполненной по отдельным направлениям общей проблемы. Основными из них являются:
• значительный вклад в исследовании проблем микроклимата, оздоровления окружающей среды городов и жилой застройки в условиях Центральной Азии внесли: Г.В.Щелейховский, Г.К.Гольдштейн, С.Б. Чистякова, И.С. Антонини, Г.К. Климова, Т.Ф.Кузьмина, А.В.Ершов, Э.А. Эсенов, Н.С. Краснощекова, А.Гиясов и др.
• вопросы взаимодействия городских поселений с природной средой, территориально-градостроительный и архитектурно-планировочный аспект формирования жилой застройки исследовали: М.С. Булатов, А.П. Бушев, В.В. Владимиров, И.И. Ноткин, А.Н. Римша, А.Ю. Владимиров, И.С. Суханов, Г.И. Полтарек, И.В. Лазерова, В.М. Фирсанов, Ю.П. Бочаров, Ю.В. Алексеев, и др.
• вопросами озеленения городов занимались: М.С.Тохтаходжаева, О.В.Вараскина, Е.С.Семенова, Л.С. Залеская, Л.А. Камилова и др.
• роль инсоляции в городской застройке рассмотрены в трудах: А.У. Зеленко, Н.М. Гусева, М.В.Оболенского, Б.А. Дунаева, К.Н. Нуритдинова, М.А. Гостинцевой, Д.С. Масленникова и др.
• гигиенические вопросы градостроительства, влияние различных климатических факторов на тепловое состояние и терморегуляционный
аппарат человека рассмотрены в работах: Б. А. Айзенштата, И.М.Буденко, И.К. Витте, М.П. Лернера, М.С. Гормосова, Б.Г. Багирова и др.
• вопросы теории подобия и моделирования приведены в капитальных трудах: Н.В. Кирпичева, С И Стриженова, В.М. Эльтермана, В.Н.Талиева и др.
• вопросы аэрации жилой застройки в целях оздоровления окружающей среды отражены в трудах: Э.И Реттера, Ф.А.Серебовского, И.М. Томсона, Е.С.Челоян и др.
• практическими методами учета природно-климатического районирования территорий занимались: В.К.Лицкевич, В.Е Кореньков, И.С.Кандрор, И.И Гордеева, К.А. Биркая, Ю.И. Канцельсон и др.
• методы учета климатических воздействий на тепловой режим зданий разработаны: В.И. Ильинским, В.Н. Богословским, А.Н.Сканави, Ф.В.Ушковым, Б.Ф.Васильевым, Ю.В. Кононовичем и др.
За рубежом вопросам жилой застройки в условиях сухого жаркого климата посвящено много работ, в их числе: Д. Аронина, Б. Саини, И. Косслера, И. Культурмана, Г. Липсмайера и др.
Анализ этих и других работ позволил выявить недостатки в использовании архитектурно-градостроительных, объемно-планировочных и инженерно-технических средств по формированию тепло-ветрового режима и создания благоприятной среды для проживания в условиях современной жилой застройки.
На основе анализа результатов сформулированы основные направления исследования по формированию тепло-ветрового режима окружающей среды современной многоэтажной (разновысотной) жилой застройки и пути их реализации.
Вторая глава посвящена вопросам градостроительной оценки климата и биоклимата южных городов.
Анализ климата Узбекистана показывает, что в летний период многие города на территории республики находятся в условиях жаркого сухого климата при штиле, где штиль (по Бофорту) составляет 40-70 % от общего числа случаев погодных условий. При этом штиль и перегрев воздуха сопровождается высоким уровнем солнечной радиации. Например, в Джизаке в дневное летнее время преобладают высокие температуры воздуха (абсолютный максимум температуры воздуха и штиль 55 %, а
температура деятельной поверхности и строительных конструкций доходит до +88°С-90°С и выше. Количество дней с высокой температурой (по В.К.Лицкевичу) на этой территории достигает:
теплых до 60-120 дней;
жарких и сухих (засушливых) до -50-80 дней;
перегретых (жарких) до 100 дней.
Приводятся данные об осадках и влажности воздуха, ветрового режима, солнечной радиации и инсоляции для ряда городов региона. Оценка солнечной радиации и ультрафиолетовой части солнечного спектра позволяет правильно нормировать и обеспечивать архитектурно-градостроительными средствами инсоляцию территорий, а также разработать мероприятия по
и
рациональному использованию ресурсов климата для оздоровления окружающей среды.
В результате оценки климатического режима устанавливается уровень дискомфортности и факторы, ее определяющие, а также потребность в градостроительно-мелиоративных, архитектурно-строительных и инженерно-технических мероприятиях; средствах коррегирования среды, нейтрализации и компенсации неблагоприятных воздействий на жителей.
При решении многих научных и практических задач в области градостроительства и гигиены, относящихся к проблеме «человек и окружающая среда» возникает потребность в сведениях о влиянии жилой застройки на тепловое состояние человека. В данной работе принят метод энергетического баланса человека, как наиболее научно обоснованный.
Оценка теплового воздействия на человека «острова жары» и «острова холода», сложной архитектурно- планировочной структуры, в сочетании с различными средствами благоустройства затруднена. В связи с этим для решения практических задач градостроительства наиболее приемлемым оказался метод, основанный на физическом теле - цилиндре, отражающая способность (альбедо) которого соответствует альбедо кожи человека.
В исследованиях автор математически обосновал и использовал цилиндр с параметром ш=1,8 (отношение высоты цилиндра Н к его диаметру
с1, т.е. т =—, Н=11,7 см. и ё= 6.5см.) наиболее близко отвечающим условиям с1
инсоляции «среднего » человека ( вес 72 кг., рост 170 см), находящегося в вертикальном положении. Это наиболее простой прибор, по сравнению с другими аналогами.
Общий радиационный баланс цилиндра может быть представлен в виде:
я -1"4
К- —
б(0,565сс«Ь+ 0,2238т11)+ £>+г + +<„ -2г,)
Температуры цилиндра: 1 Г1-А.
СХО,565 соз11+ 0,223 вйД) ч-В + г+^^з+^ + сй
(1) (2)
а + р [ 2
где А,иА,- альбедо кожи и цилиндра, равное 0,3;
О- интенсивность солнечной суммарной радиации, Вт/м2; Ь- угол стояния солнца, град;
Б и г- рассеянная и отраженная солнечная радиация, Вт/м2; р- коэффициент, характеризующий обмен потоками излучения, Вт/м2 град; а- коэффициент теплообмена цилиндра с воздухом путем конвекции, Вт/м2 град;
/3,,г4и I - температуры земли, атмосферы, кожи человека и воздуха, °С.
С целью выявления границы недостаточной инсоляции в жилой застройке проведен анализ существующих микрорайонов. Для этого производилось построение теней от застройки на плане в масштабе 1:1000 при различном солнцестоянии: в день с максимальной продолжительностью
солнечного сияния 21-22 июня, с минимальной продолжительностью 21-22 декабря и в день равноденствия 22 марта и сентября.
В результате выявлены зоны с различной продолжительностью затенения территории и участки территории, не затеняемые застройкой летом и зимой. В таблице 1. приведены рассчитанные величины глубины зоны недостаточной инсоляции у северных фасадов зданий различной ориентации и протяженности.
Таблица 1
Ориентация и протяженность зданий Глубина зоны, м при застройке зданиями с числом этажей.
5 9 12 16
Широтная:
а) башенные - 5 5 5
б) средней протяженности 4 8 9,5 -
в) протяженные 5 9,5 11 -
Диагональные:
а) башенные - 3,5 3,5 3,5
б) средней протяженности 3,5 7 8,5 8
в) протяженные 4 8,5 10 -
Выявлено, что во всех обследованных участках жилой застройки недостаточное внимание уделено естественным средствам затенения. Во многих случаях в современной разуплотненной застройке не удается в нужной степени озеленить внутридворовые пространства, в результате чего они не могут служить местом отдыха в летнюю жару (существуют в виде пылящих знойных пустырей). В этих условиях, нужны специальные солнцезащитные устройства - СЗУ над чрезмерно инсолируемыми участками. Наблюдается также необоснованная плотность застройки, которая связана также с несовершенством нормирования инсоляции.
Комплексная система оценки инсоляции может базироваться на трех главных факторах: а) социально-градостроительный; б) технико-экономический; в) гигиенический. В настоящее время гигиенические критерии нормирования инсоляции территорий жилой застройки отсутствуют. Поэтому в качестве нормативных показателей установлен коэффициент обеспечения визуально-тепловых и загарно-эритемных эффектов инсоляции.
Далее приводятся результаты исследований социолого-градостроительной роли инсоляции застройки. Цель исследования заключается в том, чтобы обеспечить соблюдение «право на свет», как для существующих, так и для проектируемых зданий.
Для выявления психофизиологического действия инсоляции на человека был проведен анкетный опрос. Результаты опроса показали, что инсоляция менее 1,5 часа оценивается населением как «солнца слишком мало», а более 3,2 часов «... слишком много».
Полезными средствами такого контроля являются индикаторы допустимой высоты, куда входят три индикатора. Условия инсоляции в расчетный период года (апрель-сентябрь) определялись в 7-10 точках фасадов по первьм этажам более 200 квартир. В результате этих показателей выявлено, что в существующих жилых застройках недостаточно учитывались требования обеспечения жилища инсоляцией. Почти 14 % квартир, расположенных на первом этаже не обеспечено нормируемой продолжительностью инсоляции 1,5-2ч. Также выявлена возможность повышения жилого фонда жилой застройки на 6-12 % путем надстроек над существующими многоэтажными зданиями.
С точки зрения социально-градостроительного аспекта установлено, что вследствие запыленности атмосферного воздуха городов региона уровень ультрафиолетовой радиации - УФР не превышает уровня средней полосы России. Нами установлено, что в городах величина УФР снижается до 25 % по сравнению с пригородами. Вследствие этого наблюдается понижение относительной влажности воздуха на 5-6 % и ухудшение здоровья людей (повышенная усталость, раздражительность и.т.д.), а также повышение бактериальной загрязненности воздуха.
Еще одним важным и практически неизученным для городов Центральной Азии является вопрос учета отраженной блескости («слепящий эффект»)-субъективного показателя, который ощущается человеком как следствие двух различных эффектов: контраста и насыщенности. Если в пределах поля зрения имеются чрезмерные перепады яркости (более 9:1), то эффективность зрительного анализатора снижается и у человека появляется ощущение дискомфорта.
Формула для определения слепящего эффекта поверхности имеет вид Б = 101ой „(0.4762:5) (3)
где В - постоянная блескость источника, В=ЯЬ]/Ь2) где, и Ьг - более высокое и низкое значение яркости потенциального источника фона.
Третья глава посвящена теоретическим исследованиям влияния инсоляции на процесс оздоровления окружающей среды жилой застройки.
Анализ климатических условий городов показывает, что основным фактором, определяющим санитарно-гигиенические условия жизни, является солнечная радиация, которая в дальнейшем после поглощения ее составляющими застройками трансформируется в основном в тепловую энергию.
Различные материалы (их: цвет, фактура, текстура) по-разному реагируют на солнечную радиацию. При расчетах полного облучения участков жилой застройки требуется исходить из прямой и рассеянной радиации со всего небосвода с учетом застройки, озеленения, обводнения и отражательной способности инсолируемой поверхности, т.е. при расчетах необходимо учитывать все виды солнечной радиации.
При воздействии инсоляции на застройку (в пространстве между зданиями) возникают сложные теплообменные процессы (Рис. 1).
Рис. I. Расчетная схема воздушной циркуляции в зоне многоэтажного дома а) в междомовом пространстве; б) отдельно возведенный; в) то же на колоннах
Полное облучение горизонтальной плоскости определяется: ^.г =5/ +Ог + Кг + К" = 5 БтЬф+^0.271 - зтЬф+5 БтЬ ф ^ +
+1^0.271 -0.2939^8шЬо А (4)
где 5" = 5 этИ е - количество прямой солнечной радиации, приходящее на горизонтальную поверхность, Вт/м2;
Аа - высота солнца над горизонтом, град;
Б- интенсивность прямой солнечной радиации на поверхность, перпендикулярную солнечному лучу, Вт/м2.
Иг = ^0.271 - 0.2939 ^^^этЬ 0 - интенсивность рассеянной солнечной
радиации поступающей на горизонтальную поверхность, Вт/м2;
Яг - отраженная радиация, поступающая на горизонтальную поверхность, Вт/м2;
Лр = ОгА- рассеянная радиация от горизонтальных поверхностей;
А - величина, характеризующая отраженную способность поверхности-альбедо, %.
Полное облучение вертикальной плоскости:
= (1-^X1.14«и/гвсо8Л3+О.288т110) (5 )
где Ае - азимут солнца, град;
А3 - азимут нормали к вертикальной поверхности, град.
В данном случае представлены все виды поступления солнечной энергии, обращенной к солнцу поверхности жилой застройки.
Поглощенная деятельной поверхностью солнечная радиация в условиях города, в основном расходуется на нагревание атмосферы путем конвективной теплоотдачи. Приращение тепла от солнца является одним из факторов, определяющих тепловую характеристику жилой застройки, конструктивными элементами, которой являются: тротуары, элементы благоустройства, озеленения, стены фасадов зданий, проезды, и т.д.
Для расчета степени нагревания или охлаждения этих элементов использовано уравнение теплового баланса, где радиационный баланс поверхности -Л имеет большое значение. Установлено, что для условий Центральной Азии радиационный баланс имеет следующее уравнение:
Д = (1 - А\Г+г)-456 = |Ь| (6)
где - поток прямой солнечной радиации на горизонтальную поверхность;
1 - поток рассеянной солнечной радиации;
Ь - турбулентный поток тепла;
А - альбедо деятельной поверхности, %.
На основе этого уравнения получена зависимость температуры воздуха на высоте 1,5 м от поверхности земли:
5Г (1 - Л)-480 150 0 0,48 {)
где То - температура поверхности земли, К.
Установлено, что изменение теплового баланса территории приводит к изменению ее тепло- ветрового режима.
Около нагретых поверхностей возникают конвективные токи. В потоке около вертикальной стены образуется пограничный слой, толщина которого возрастает по направлению движения воздушного потока. Переход от ламинарного к турбулентному режиму течения происходит на некоторой высоте -1„,,от поверхности земли, которую следует определять по формуле:
1,"2,25ДГШ (8)
где Аг - разность температур между температурой стены и воздуха,0 С.
В ходе анализа удалось установить зависимость вертикальной скорости от критерия Грассхофа-Сг и Архимеда - Аг:
Ц5Сг(р0-р) Аг
где р„ - р- линейная зависимость плотности воздуха от температуры.
В реальных условиях между воздушным потоком и окружающей средой происходит обмен массой, теплом, влагой, количеством движения и т.д., который принято называть вовлечением (присоединением). С ростом интенсивности вовлечения максимальная скорость воздушного потока уменьшается.
В ходе анализа выведено выражение плотности потока результирующего излучения между двумя параллельно стоящими домами:
лоо; поси
(Ю)
»7 + 1
где п- количество экранов (однородная посадка деревьев или использование жалюзи и.т.д.);
А, j- приведенный коэффициент поглощения стены 1-го и 2-го дома; С0- излучательная способность стены; Т, и Т2 - температуры 1 и 2 стены.
Дня условий жаркого сухого климата при штиле были выполнены расчеты радиационного баланса человека, находящегося в междомовом пространстве. Полученные данные откладывались в логарифмическую шкалу, которая позволила получить уравнение радиационного баланса человека.
Все математические расчеты велись на основе метода наикеныпих квадратов, в результате получена следующая зависимость:
R,= 63650L-1'7 (11)
где L= f (Н) расстояние между человеком и расчетной стеной в зависимости от высоты здания - Н, т.е. L=0; 0,5Н; 1.0Н....
Степенная зависимость величины R4 от L свидетельствует о том, что радиационный баланс человека уменьшается с увеличением расстояния, т.е. существуют некоторые предельные расстояния уменьшение которых, нерационально с точки зрения обеспечения комфортных условий для
проживания. Стабилизация значения Я, наступает при разрыве между зданиями Ь=2ЯЧ.
Полученные данные в дальнейшем проверялись на объектах с соответствующими натурными наблюдениями.
Четвертая глава посвящена методике проведения натурных наблюдений и лабораторных испытаний, а также теоретическим основам теплового и аэродинамического моделирования процесса. В качестве натурных наблюдений были выбраны жилые застройки Самарканда, которые расположены, как и многие другие города республики в оазисе и имеют типичный климатический характер региона.
Исследования проводились в двух направлениях:
1. выявление тепло ветрового фона города;
2. выявление параметров тепло-ветрового режима жилой застройки.
По первому направлению наблюдения велись на уровне 0,5 м. («дыхание ребенка») и на уровне 1,5 м. («дыхание взрослого человека»), которые проводились в наиболее жаркие месяцы (июль-август). За период наблюдений было зафиксировано 18700 измерений по каждому из климатических параметров, что обеспечивало получение высокой достоверности результатов.
В указанных объектах была организована сеть стационарных и передвижных пунктов. Натурные наблюдения осуществлялись синхронно каждые 3 часа в период с 6 утра до 21 (в отдельных случаях до 24 часов) - во всех точках строго одновременно.
По второму направлению были выбраны жилые застройки широтной и меридиональной ориентации с обратными условиями благоустройства, т.е, междомовые пространства с озеленением и без него. В каждом поперечном сечении между зданиями выполнялись замеры всего комплекса параметров тепло- ветрового режима.
Сложность и неоднозначность оздоровительных эколого-градостроительных процессов, идущих в современных жилых застройках, делают весьма сложной их интегральную оценку. Многокритериальный факторный анализ состояния жилой среды на инструментальном и кибернетическом уровне еще полностью не разработан.
Комплексная оценка климатических, антропогенных и природных факторов, влияющих на формирование тепло-ветрового режима жилой застройки, учитывала только основные динамические характеристики такого взаимодействия - покомпонентную оценку условий взаимодействия, приоритетность, интенсивность и характер изменения в пространстве и времени прямых и обратных связей в системе «жилая застройка - окружающая среда». Вместе с тем решался, хотя и в общем виде, ряд обратных задач, т.е. проанализированы различные формы и виды жилой застройки в отношении их «экологичесности».
Из за большого числа факторов, взаимодействующих в системе «жилая застройка - окружающая среда», важно определить наиболее существенные, от которых, прежде всего зависит не только характер поведения этой системы, но и возможность эффективного и целенаправленного управления ею. В
целом, общий характер взаимодействия применительно к типичной «средней» ситуации проанализирован путем использования несложного элемента теории игр и решений, суть которого заключается в соизмерении на основе экспертной оценки степени влияния друг на друга различных факторов, действующих в рассматриваемой системе. В обработке материалов был применен этот простой, но весьма важный и надежный прием в условиях большой неопределенности поведения сложных систем под названием «Paper Computer». Он позволил выявить критическое состояние различных факторов сложной системы, где отсутствуют критерии по оценке влияния этих факторов друг на друга.
Температура и влажность воздуха определялись при помощи аспираци-онных психрометров Ассмана и Августа, а также гигрографами и термогигрографами.
Для определения скорости движения воздуха применялись ручные чашечные и крыльчатые аниометры. Термоаниометры, выпускаемые на заводах очень надежны при эксплуатации, но громоздки и предназначены для питания электроэнергией в 220 В. В связи с этим диссертантом создан мобильный термоанимометр с питанием (4,5 вольт) от батарейки, который дает удовлетворительные результаты. Выбор датчика произведен на основе методики, изложенной в специальной литературе.
Направление движения воздушного потока определялось с помощью дымовых шашек, шелковых ниток или вымпелов.
Температура деятельной поверхности измерялась при помощи точечного микроэлектротермометра типа ЭТП-М.
Радиационная температура замерялась цилиндрическим термометром с параметром m =1,8 (m-отношение высоты цшгандра-Н к его диаметру-d), разработанным и математически обоснованным диссертантом.
Измерения интенсивности суммарной и рассеянной радиации проводились при помощи пиранометров (АП 3x3) с гальванометром типа ГСА- I - Б. Отметим, что гальванометр рассчитан на поступление солнечной радиации применительно для условий средней полосы России. Поэтому, с целью расширения предела измерения прибора, нам пришлось включить в цепь добавочное сопротивление и определить переводный коэффициент «пиранометр - гальванометра».
Интенсивность отраженной радиации - альбедо, измерялась при помощи походных альбедометров.
Исследование конвективных потоков, вызываемых застройкой очень сложно, поскольку вести наблюдения пришлось бы в многочисленных пунктах города длительные время и в разные сезоны при различных условиях погоды. Здесь невозможно варьировать типами зданий, расстоянием между ними, направлением движения воздуха. Лабораторные исследования тепловых и аэродинамических процессов не только экономичны в отношении средств и времени, но и позволяют произвольно управлять отдельными переменными величинами, что обычно невозможно в натурных условиях. Современное состояние конвективных потоков застройки находится в сложном положении,
и требует безотлагательного его улучшения не только путем санитарно-гигиенических мероприятий, но и посредством градостроительных. Обычно над территорией застройки стратификация атмосферы менее устойчива по сравнению с его окрестностями вследствие его перегрева, что («сахара эффект») приводит к образованию термической депрессии и застою воздушных масс.
Поэтому такие исследования принято производить экспериментальным путем на моделях, построенных на принципе геометрического, теплового и аэродинамического подобия.
Для этого нами использована теория подобия. Первым условием моделирования является соблюдение геометрического подобия, вторым условием -соблюдение динамического подобия с применением критериев Грассхофа-Сг, Рейнальдса-Яе, Эйлера - Ей, Архимеда- Аг, Фруда- Ег, Прандтля - Рг. Для решения практических задач обычно пользуются методом учитывающим особые свойства движения: стабильность и автомодельность. Для подобия процесса аэрации необходимо и достаточно создать геометрическое подобие и обеспечить протекание процессов в натуре и на модели в автомодельной области, т. е. при значениях комплексного критерия СгРг > 2 • 107. Для обеспечения автомодельности процесса число Рейнольдса принять Яе) 5,2-104. Значение критериев определялись в масштабе модели 1:100 натуральной величины.
Это явилось основой определения соотношений между скоростями, перепадами температур, расходами воздуха, избыточным и удельным теплом в натуре и на модели. При принятом равенстве температур в сходных точках модели и натуры эти состояния приняли следующей математический вид:
Ь- = т1> 2. И = т<'2. = = (12)
^м ' Ум ' Ом ' Чм
где Ь - естественный воздухообмен, в кг/час;
V - скорость воздуха, в м/с;
О - количество избыточного тепла, в ккал/час;
Я - удельное количество тепла, в ккал/м3час;
т - масштаб модели (коэффициент подобия).
Испытания на моделях проводились в подвальном помещении здания размером 17x5,2x3,0 м. Для ликвидации подвижности воздуха были закрыты вытяжные вентиляционные подвалы, а также окна и двери. Для защиты от воздействия внешних факторов и термического влияния ограждающих конструкций в центре помещения был установлен стол с расположенными на нем моделями на уровне 1,0 м от пола, который был изолирован сплошным ограждением из ДВП, создающим объем 5,4x5,0x2,5 м. В помещении поддерживалась постоянная температура +18,5°С. что соответствует температуре воздуха на улице в летное время, равная +35 °С.
Для нагрева поверхности в качестве излучателя (солнце) использовались электрокамины мощностью 1,5 кВт и нихромовые нити, подогреваемые электрическим током.
Для удобства и большей оперативности эксперимента было сконструировано дистанционное управление. Координаты лучковой термопары, прикрепленной к суппорту координатника, сигнализировались на пульте управления. Сигналы, поступавшие от электроиндикатора, включали соответствующую лампочку. Точность электроиндикатора периодически контролировались при помощи механического индикатора, закрепленного на суппорте координатника. Электроиндикатор расстояния представляет собой 20-точечный переключатель. Также была создана релейная установка с пультом управления для автоматического включения координатника на заданной позиции.
Измерение давления на поверхностях моделей зданий осуществлялось при помощи метода дренирования. Давление измерялось микроманометром чашечным многопредельным ММН, который был соединен с трубкой Пито.
В качестве модели дерева приняты усеченные конуса, выполненные из двух слоев металлической сетки с размерами ячейки 1x1 мм, толщина нити составляет 0,25 мм. Высота модели 25 мм, диаметр 10 мм, что соответствует в натуре, высоте 25 м. и диаметру кроны дерева 10 м., с ажурностью Р-0,7 (70 %).
Скорость движения воздуха была изучена на двух плоских моделях различной высоты. Эксперименты проводились в 14 вариантах. На основании полученных результатов предложен способ циркуляции воздуха в пространстве между двумя параллельно расположенными зданиями путем использования термического контраста инсолируемых и не инсолируемых солнцем фасадов здания.
Градиентные показатели температуры воздуха определялись одновременно в шестнадцати точках, которые замерялись медь - константановой термопарой (d=0,3-0,8 мм) с экраном (сопротивление термометра при 0°С Ro=100 ом). Для повышения чувствительности и точности измерений термопары были соединены в термобатареи (гипертермопары). Они подсоединялись через точечный переключатель на автоматический потенциометр постоянного тока ЭПП-09 с пределом измерения 0-1 мв. Градиентные замеры скорости конвективных токов производились термоаниометром ЭА - 2М.
Визуалирующим веществом конвективного потока являлся хлористый аммоний.
Для непосредственного измерения величины теплового потока поверхностей, как при натурных, так и стендовых теплотехнических испытаниях был применен измеритель тепловых потоков - термотранзистор.
В городах Центральной Азии интенсивность суммарной радиации очень велика (б0-7ОО - 910 Вт/м2). Тем не менее, в зеленых насаждениях с сомкнутыми кронами ( у? = 0.95-0.9) в полуденные часы температура воздуха ниже почти на 4-11°С по сравнению с неозелененными районами городской застройки (рис. 2).
Л1°С
Рис. 2. Зависимость разностей температуры воздуха - Д1 °С, озелененных и не озелененных участков от суммарной солнечной радиации-(30-при различной полноте насаждений - 3
В насаждениях с меньшей сомкнутостью крон (Д = 0 8-0.7) температура воздуха может снижаться до 3°С. С уменьшением сомкнутости крон насаждений (/?3 = 0 6) эти различия уменьшаются, и становится незначительными (до 1-1,5°С).
В связи с поставленными задачами по формированию тепло-ветрового режима жилой застройки изучалось влияние зеленых насаждений на изменения скорости ветра, так как ветер является одним из основных факторов, определяющих уровень комфорта или дискомфорта в жилой застройке.
Математическая обработка результатов наблюдений по методу наименьших квадратов позволила установить аналитическую зависимость снижения температуры воздуха -Д1 °С, увеличения относительной влажности - Аф % и скорости ветрового потока - Av м/с прилегающей жилой территории.
Полученные данные откладывались в логарифмической шкале (рис.3)
а. %
Рис.3. Зависимость Д1, Дф и Ау-от площади водного бассейна-Б
Это позволило составить следующие уравнения регрессии: ^ = 0,08^ + 0,322
^Дф = 0,08^ +0,856 (13)
^Ду = 0,13 ^ + 0,665 где Б - площадь островка «холода», м. кв.
В общем виде оздоровительный эффект зеленых насаждений и водных поверхностей в зависимости от их площади -Б (м2) определяется по формуле: зеленых насаждений:
Д/=-1.8550'15 (14)
водных бассейнов: Д1 = -2.280'08; Дф = 7.258м8; Д9 = 4.65'013 (15) где Д1- снижение температуры воздуха, °С ; Дф - увеличение относительной влажности воздуха, %; Д 9- увеличение скорости ветра, %.
Снижение температуры воздуха - Д1 у водных бассейнов с площадью 200м2 (оптимальная площадь для условий застройки) зависит от температуры воздуха -1, интенсивности солнечной радиации - относительной влажности -<р и скорости ветра - 3, т.е:
Д^А^, р,С>и&) (16)
Для производства необходимых вычислений составлен алгоритм и программа для ПК. В результате была получена следующая зависимость:
Д1= -10.8 +0.281 - 0.04 ^ +0.16 (2+1.35.9 (17)
Деятельная поверхность жилой застройки представляет собой источник тепловой энергии, накопленной в результате воздействия солнечной радиации и атмосферного воздуха в жаркий период года. Поверхность в данном случае играет роль очень большого теплоаккумлятора, который достаточно умело и широко используется во многих странах мира.
Для определения воздействия различной по материалу и конструкции деятельной поверхности на весь комплекс микроклиматических элементов были проведены наблюдения за радиационно-температурными режимами над площадками с десятью видами покрытий. На основе натурных наблюдений выявлены микроклиматические различия «холодных» и «горячих» материалов, определяемые условиями инсоляции (термическими характеристиками) деятельной поверхности застройки. Установлено, что температура самих покрытий в зависимости от материала, цвета и фактуры имеет значительные колебания. Так, самым «холодным» был газон -температура его поверхности достигала максимум 45° С. Самыми «горячими» покрытиями были асфальтобетон, галечник и щебень, температура поверхности которых достигала 74-88°С.
Полученные результаты могут способствовать развитию методики прогнозирования относительно оздоровления окружающей среды при применении этих строительных материалов в жилых застройках городов.
Исследования возникновения турбулентных струй показало, что радиус нагретого воздуха практически линейно растет при увеличении высоты подъема, который может быть определен по формуле:
К(2) = К0+0.23г, (18)
где 110-радиус на исходном уровне в м.;
ъ- высота измерения поднятого нагретого воздуха в м.
Таким образом, анализ материалов натурных наблюдений климатического разреза междомового пространства показал, что:
• междомовые пространства четко разделяются на климатические и микроклиматические зоны (вертикальные пристенные и горизонтальные приземные);
• в обеих зонах действуют теплофизические и теплотехнические механизмы формирования тепло-ветрового режима на базе «очагов» микроклимата;
• в застройке с широтной ориентацией температура воздуха, при прочих равных условиях, оказывалась ниже, чем меридиональной;
• движение воздуха в климатической зоне обеспечивается противостоянием инсолируемых и затененных фасадов;
• в приземной микроклиматической зоне имеется возможность формирования тепло-ветрового режима окружающей среды.
Выявление особенностей тепло-ветрового режима в застройке и его зависимость от инсоляции позволили сформулировать принцип оптимальной ориентации застройки, которая должна обеспечивать максимально возможную степень затенения жилых территории в летний период.
Таким образом, натурным наблюдением и моделированием установлена возможность активизации местных ветров при общем снижении температурного фона микроклиматической приземной зоны, расположенной между термически контрастными участками территории.
Пятая глава посвящена методам совершенствования и формирования тепло-ветрового режима жилой застройки с использованием альтернативных источников энергии и главным образом энергии Солнца.
В мире только один экологически безупречный источник энергии -Солнце. Существуют два основных направления использования солнечной энергии: 1) выработка электрической энергии и 2) получение тепловой энергии.
Предложено гипертермическое районирование территории Республики для дифференцирования нормативов жилых территорий в зависимости от температуры воздуха, оказывающей значительное влияние на организм человека.
Такое районирование позволило выявить комплекс градостроительных средств и мер по коррегированию неблагоприятных условий внешней среды. Предложены пути применения разработанной методики при реконструкции старой и проектировании новой жилой застройки.
По результатам анализа метеорологических наблюдений за скоростью ветра по флюгерам на 44 станциях, расположенных по всей республики нами
подсчитана повторяемость штиля и число случаев со штилем. На основе этих данных разработан критерий определения штилевых условий. В результате этого предложена принципиально новая карта - схема по штилевому режиму территории Узбекистана, которая имеет огромное значение как с точки зрения оздоровления окружающей среды, так и размещения источников выброса промышленных предприятий.
Проведенные натурные наблюдения в Самарканде показали, что отдельные участки города по своим температурно-влажностным, ветровым и инсоляционным условиям имеют заметное отличие. Поэтому предложено районирование территории города по температурно-влажностному и ветровому режиму с целью оздоровления окружающей среды.
По результатам исследования территория города разбита на пять районов, характеризующихся различными температурно-влажностными и ветровыми режимами. На основе такого районирования выявлена возможность коррегирования теплового и ветрового режима отдельной жилой застройки средствами планировки, озеленения, обводнения, архитектурно-планировочными, инженерно-техническими и другими мерами. Предложены рекомендации по формированию тепло-ветрового режима окружающей среды городской застройки. Выявлено, что в середине улицы меридиональной ориентации температура воздуха около 15 часов дня на 0,8° С ниже чем на улицах широтной ориентации, а также у стены обращенной на юг разницы температуры составляют 7,8°С, а у стены, обращенной на запад (меридиональная ориентация) - 8°С. (рис. 4). Следовательно, здания, обращенные на запад и юг должны лучше озеленяться, что требует арычного орошения (для лучшего полива), а для противоположной стороны улицы с целью экономии воды можно рекомендовать поливочный трубопровод.
В результате исследований разработаны рекомендации по архитектурным, планировочным, конструктивным решениям застройки и зданий: назначению формы зданий, их ориентации по сторонам света, затененности фасадов конструктивными элементами и зелеными насаждениями, выбору материалов для благоустройства и.т.д.
Согласно предложенной методике отдельные дома следует строить в каркасном варианте на колоннах и на уровне первого этажа с открытым пространством для того, чтобы проветривать застройку. На фасадах должны применятся экраны из жалюзи как на остекленных, так и на глухих стеновых плоскостях зданий. Экран должен быть сконструирован из материалов с высокой термоактивностью в виде специального элемента -гелиоприемника, улавливающего и преобразующего солнечную энергию в тепловую энергию (типа «стена-коллектор» или жалюзи с безинерционной селективной поверхностью).
Также даются рекомендации по оборудованию здания кондиционерами, вентиляцией или охлаждением. Они должны начинаться с наружной оболочки здания, с его ограждающих конструкций - стен, окон и т.д. Их форма и уровень теплозащиты определяют целесообразность способа
Ос
Рис. 4. Графики дневного изменения температуры воздуха улиц широтного и меридионального расположения (1,2,3- пункты и результаты
наблюдения)
а) озелененная улица, б) неозелененная улица.
охлаждения и освещения помещений, вентиляции и конденционирования воздуха, а также их расчетную энергетическую мощность.
Полученные данные дают возможность научно обоснованно подойти к применению фотоэлектрических панелей для электроснабжения здания (подогрев воды, охлаждение, вентиляции и кондиционирования) и возможности использования солнечных коллекторов с различными теплоносителями (вода, воздух). В летнее время года с наибольшей эффективностью могут работать установки кондиционирования воздуха, прежде всего поверхностные и контактные воздухоохладители, а также солнечные водонагревательные установки. Это приведет к снижению общих финансовых затрат на электроснабжение и коммунальные услуги.
До настоящего времени отсутствие такого рода установок в регионе представляет собой парадокс, который ни имеет ни экономического, ни экологического оправдания.
В качестве конструктивных мероприятий целесообразно применять стекла с солнце- теплоотражающими покрытиями, нанесенными с помощью магнетронных технологий или же спектрально-селективные стекла (суперокна), обладающие способностью пропускать и отражать излучения различных длин волн, обеспечивающие теплозащиту помещений и практически не ухудшающие светотехнические характеристики остекления. Целесообразно использовать стеклопакеты - вакуумные или с тепловым зеркалом с заполнением межстекольного пространства специальным гелием, пропускающие тепловую часть солнечной энергии от 4 до 100 %.
Основываясь на информации о научных разработках в области стекла (стекла электрохромовые, стекла греющиеся, стекла солнечные коллекторы, стеклопакеты, стеклопакеты с тепловым зеркалом, суперокна и т. д.) сделан прогноз относительно того, что такие стекла будут востребованы в самое ближайшее время.
Сложной и одновременно более совершенной, способной к некоторому регулированию теплоотдачи, является пассивная система солнечного охлаждения «стена-коллектор Тромба». На таких стенах интенсивная солнечная радиация в жаркий период года регулируется с помощью жалюзи, устанавливаемых снаружи здания. Такие жалюзи в мировой практике получили название «cool-shade» т.е. охлаждающие жалюзи.
Для повышения эффективности коллекторов поверхность тепло-поглощающей пластины покрывают спектрально-селективными слоями, хорошо пропускающими коротковолновое излучение солнца и препятствующие собственному длинноволновому излучению пластины, что повышает коэффициент поглощения пластины. Их единственным недостатком является то, что они требуют частой чистки от пыли.
Регулирование систем солнечного охлаждения и горячего водоснабжения и возможность использования плоских абсорберов в качестве элементов наружных ограждений, покрытий кровли, облицовки фасадов, балконных ограждений, элементов ограды, карнизов и т.д. может быть
перспективным научно-техническим направлением, базирующимся на основе наших научных исследований.
Таким образом, солнечная радиация может обеспечить преобладающую часть потребления в регионе электрической и тепловой энергии. Негативных экологических последствий от установок по использованию солнечной энергии не ожидается. Коллекторы солнечной радиации будут размещаться главным образом, в пределах жилых зданий и территорий. Использование солнечной радиации позволит оздоровить окружающую среду, и сохранить оставшиеся природные ресурсы.
Разработана методика определения экономической эффективности выполненных исследований. Полученные результаты дают проектировщикам возможность более эффективно использовать как современные градостроительные средства, так и озеленение, а также водные бассейны с учетом зоны их влияния. Приводятся методические указания и рекомендации по формированию тепло-ветрового режима жилой застройки при штилевых условиях жаркого сухого климата. Показан вариант планировочного решения по формированию тепло-ветрового режима жилой застройки.
Предложенная методика рекомендована для проектной практики и практически применена на реально проектируемых экспериментальных и существующих жилых застройках г. Самарканда.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
1. Анализ отечественных и зарубежных исследований, руководств, нормативных документов, проектных и существующих жилых застроек, позволяют сделать следующие выводы:
■ в настоящее время накоплен обширный материал по строительству традиционной жилой застройки с широкими возможностями оздоровления окружающей среды градостроительными средствами;
■ в современной многоэтажной (разновысотной) и смешанной застройке «эффект малой и высокой инерционности» и другие методы традиционной жилой застройки практически не применяются, что требуют разработки новых объемно-планировочных и конструктивных решений.
2. Опыт ведения биомониторинга в современной жилой застройке выявил необходимость дальнейшего совершенствования градостроительного подхода к формированию тепло-ветрового режима, приоритетными направлениями которого являются:
■ пересмотр показателей тепло-ветрового режима жилой застройки с учетом влияния различных факторов на среду проживания и здоровье населения;
■ введение количественных оценок социально-градостроительных, технико-экономических, гигиенических и других факторов.
Введение количественных оценок позволит получить достоверную информацию по оценке тепло-ветрового режима окружающей среды и разработать мероприятия по его улучшению на застраиваемых и реконструируемых жилых территориях.
3. Опираясь на базовый показатель "т" (т=1,8-отношение высоты цилиндра-Н к его диаметру-d), автором диссертации разработан цилиндрический термометр для проведения биоклиматического мониторинга в жилой застройке, который прост и доступен для практического использования. Предложены алгоритмы прогноза теплофизических и теплотехнических процессов жилой застройки, которые позволяют разрабатывать современные технологии информационно-управляющих систем оздоровления окружающей среды.
Использование методологической основы оценки жилой застройки и тестирование модели оценки биоклимата в реальных проектах показало, что она позволяет:
■ детально описывать и прогнозировать формирование тепло- ветрового режима отдельных участков жилой застройки;
■ оценивать проекты застройки и проекты детальной планировки при различных планировочных ситуациях и изменение их тепло-ветрового режима, что может использоваться в проектах реконструкции жилой застройки;
■ требовать меньшего объема вычислений по сравнению с другими методами и не нуждается в обязательных предварительных экспертных оценках;
■ оценивать тепло-ветровой режим жилой застройки при наличии только справочных данных опорного пункта местной метеостанции, что снижает трудоемкость, продолжительность и стоимость обследований.
4. На основании теоретических исследований, лабораторных и экспериментальных испытаний разработаны принципы геометрического, теплового, аэродинамического моделирования теплотехнических и теплофизических процессов жилой застройки.
5. Установлена закономерность образования конвективных потоков в многоэтажной застройке в зависимости от высоты зданий и расстояния между домами, а также формирования тепло-ветрового режима окружающей среды под воздействием инсоляции, затеняющим зданием в теневых и облучаемых поверхностях (восходящие и нисходящие потоки).
Разработаны рекомендации по совершенствованию объемно-планировочного решения жилой застройки, где будет использована солнечная энергия в борьбе с перегревом.
6. Предложена универсальная формула по определению радиационного баланса территории и температуры воздуха жилой застройки в зависимости от турбулентного теплообмена между деятельной поверхностью и атмосферным воздухом на уровне 150 см, а также изменения остаточного радиационного баланса двух площадок (различных по характеру) при известной температуре деятельной поверхности.
7. Установлена взаимозависимость скорости ветра и показателей Грассхофа и Архимеда, которая подтверждает теоретически полученную зависимость (вертикальных и горизонтальных скоростей ветра от плотности воздуха и коэффициента вязкости). Предложена математическая модель определения
переходного расстояния от ламинарного к турбулентному режиму (влияющего на изменение теплового режима) в условиях жилой застройки. Установлено влияние фасадов зданий на радиационный баланс человека, находящегося в жилой застройке и плотность потока результирующего излучения стен при наличии одного или нескольких «экранов» (жалюзи, деревьев и. т. д.).
8. Натурными наблюдениями установлено, что в застройке меридиональной ориентации при расстоянии между домами, превышающем удвоенную высоту зданий, воздействие инсоляции на среду приводит к более интенсивному росту температуры воздуха в облучаемой зоне междомового пространства. С уменьшением этих разрывов интенсивность роста радиационного баланса снижается. При диагональной и широтной ориентации домов с разрывами (до 2,0 -2,4Н) температура воздуха в облучаемом пространстве во всех случаях выше. Это влияет на характер планировки застройки и выбор конструкций наружного ограждения (например, применение прозрачной стены «Тромба-Мишеля», стекол с солнцетеплоотражающими покрытиями или жалюзи -'•cool-shade" со спектрально-селективными пластинами и.т.д.).
9. Результаты натурного наблюдения показывают, что при штилевых условиях в жарком сухом климате наиболее эффективными являются зеленые насаждения ажурной конструкции высокорастущкх древесных пород без подлеска. Проведенные исследования в зеленых массивах и у водных бассейнов позволили установить закономерность снижения температуры воздуха, а также увеличение влажности воздуха и скорости ветра в зависимости от их площади.
10. Впервые предложены карты-схемы гипертермического и штилевого районирования территории для дифференцирования нормативов по оздоровлению окружающей среды жилой застройки. Эти карты должны учитываться при составлении архитектурно-планировочных заданий на реконструкцию и застройку территорий.
11. На основании исследований выявлена возможность повысить среднюю плотность жилого фонда на 6-12% с преимущественным применением жилых зданий меридионального типа. При этом большинство из разуплотненных жилых застроек может быть реконструировано путем возведения новых зданий и надстроек над существующими зданиями.
12. Разработанный комплексный метод оценки формирования тепло-ветрового режима окружающей среды и полученные научные результаты приняты за основу при оптимизации параметров жилой застройки, которые позволяют упорядочить строительные нормы застройки жилых территорий. Составлены рекомендации, которые содержат основные параметры планировочной структуры жилой застройки и обьемно-планировочные решения конструкций надземной части жилого здания. Согласно предложенной методике отдельные здания возводятся в каркасном варианте (на колоннах) с открытым пространством в пределах первого этажа, которые позволяет проветривать жилые застройки.
Разработанная система сбора и обработка информации позволяет оценить особенности проектирования или реконструкции жилой застройки и прогнозировать процесс градостроительного развития и инвестирования.
13.Применение экономико-математического (дискретного) метода, разработанного автором, и принципов установления расчетных разрывов между зданиями позволяют обосновывать возможность реконструкции отдельных типов застроек.
При строительстве только одного жилого экспериментального квартала в г. Самарканде объемом 12 тыс. /м2 жилого фонда экономический эффект составил свыше 1400 тыс. руб. Применение регулировочных средств также дает социально- экономический эффект за счет улучшения условий отдыха жителей и повышения трудоспособности населения.
14. Предложенные теплотехнические, теплофизические, гелиотехнические и экономические аспекты проектирования и застройки могут рассматриваться как перспективные направления градостроительной экологии и гигиены жилой среды при штилевых условиях жаркого сухого климата.
Перечень основных работ, опубликованных автором по теме диссертации.
1. Шукуров И.С. Планировка и инженерное благоустройство жилых комплексов /Шукуров И.С.// материалы науч.-практ. конф. -М.: Мое. инженер,-строит. ин-т, 1978 .- С. 55.
2. Шукуров И.С. Роль водоемов в формировании микроклимата жилых территорий городов Узбекистана /Шукуров И.С.// В кн. «Гармонизация целостности городской среды». - Ташкент, 1982.-С. 288-290.
3. Шукуров И.С. Роль озеленения и водоемов в планировочном решении городов Узбекистана /Шукуров И.С.// В сб. «Оздоровление городов». -М.: ЦНИИП градостроительства. 1983 .-С. 11-12.
4. Шукуров И.С. Размещение водных бассейнов на территории жилой застройки городов Узбекистана /Шукуров И.С.// материалы 43-науч-практ. конф.-М.: МИСИ, 1984.-С. 44.
5. Шукуров И.С. Проблемы гармонизации городской среды /Шукуров И.С., Уралов A.C., Синдаров Р.// В кн.: « Вопросы организации строительства в условиях Средней Азии».- Самарканд,1985.-С. 200.
6. Шукуров И.С. Санитарно-гигиеническое значение водоемов для оздоровления городской среды /Шукуров ИС., Уралов A.C.// В кн.: « Ускорение научно-технического прогресса в капитальном строительстве». - Самарканд, 1985.-С. 188.
7. Шукуров И.С. Проектирование водных бассейнов в условиях жаркого кли-
мата /Шукуров И.С.// ж-л «Проектирование и инженерные изыскания».
М.: 1985.- № 6. -С. 24-26.
8. Шукуров И.С. Влияние водных бассейнов на тепловое состояние человека и окружающей среды /Шукуров И.С. Москов.инженер.-строит.ин-т.-М.: 1985.-12 е.-Деп. в ВНИИИС, Библиограф указатель вып. 4 № 5733.
9. Шукуров И.С. Проблемы охраны окружающей среды в градостроительстве /Шукуров И.С.// материалы Республиканской науч.-практ. конф. молодых ученых. -Фергана, 1986.-С. 63-64.
10. Шукуров И.С. Градостроительное микроклиматическое районирование территории Самарканда /Шукуров И.С.// В кн. «Повышение эффективности строительства в свете решения ХХУ11 съезда КПСС». -Самарканд, 1987.-С. 70-71.
11. Шукуров И.С. Определение микроклиматической эффективности «очагов» микроклимата городов /Шукуров И.С., Исмаилов А.Т., Мамюсупов А.М.// В кн. «Ускорение и интенсификация научно-технического прогресса в строительстве в условиях Самаркандской области». - Самарканд, 1988.-С. 147-148.
12. Шукуров И.С. Опыт микроклиматического районирования городской застройки /Шукуров И.С.// ж-л «Проектирование и инженерные изыскания»-1988. №5, -М..:-С. 33-35.
13. Шукуров И.С. Методика определения улучшения микроклимата жилой застройки /Шукуров И.С.// В сб. « Архитектурное наследие», - Самарканд, 1988 .-С. 21-23.
14. Шукуров И.С. Оценка городской территории при проектировании «очагов» микроклимата. /Шукуров И.С.// Информационный листок о научно-техническом достижении. - Самарканд, 1987. -С. 1-4.
15. Шукуров И.С.Вопросы охраны окружающей среды Сиабского района г. Самарканда /Шукуров И.С.// В сб..«Комплексное благоустройство Самарканда». -Самарканд: Самаркандский филиал УзНИИП градостроительства. 1989. -С. 16-23.
16. Шукуров И.С. Оценка микроклимата в градостроительном проектировании /Шукуров И.С.// В сб. «Экология городов и урбанизированных территорий». - Челябинск, 1989. -С. 47-48.
17. Шукуров И.С.Проблемы экологии в градостроительном проектировании В /Шукуров И.С.// В сб. «Эколого-географические проблемы природопользования в Узбекистане».- Самарканд, 1989. -С. 98-99.
18. Шукуров И.С. Самарканд тажриба майдони эмас /Ахмедов М.К., Шукуров И.С.// ж-л Совет Узбекистони санъати». - Ташкент, 1989. № 5 , -С. 12-14.
19. Шукуров ИС. Вопросы планировки и застройки Самарканда /Шукуров И.С.// материалы докл. XXII науч.-технич. конф. Самарканд гос. архитек-строит. ин-т, - Самарканд, 1989. -С. 33-34.
20. Шукуров И.С. Методика определения улучшения микроклимата жилой застройки /Шукуров И.С.// В кн: «Актуальные проблемы использования исторического наследия в современной архитектурной практике». - Самарканд, 1990. -С. 161-162.
21. Шукуров И.С. Метод оценки микроклимата городов при проектировании «очагов» /Шукуров И.С.// матер докл. П городской научзехнич. конф. молодых ученых и специалистов, - Самарканд, 1990. -С. 91-92.
22. Шукуров И.С. Некоторые проблемы охраны воздушной среды Среднеазиатских городов СССР /Шукуров И.С., Сидиков Х.С.// В сб. «Научно-технические и социально- экономические проблемы охраны окружающей среды». - Горький, 1990 . -С. 129-130.
23. Шукуров И.С. Аэрационный режим Самарканда. /Шукуров И.С.// В сб.: «Строительству высокий научный и технический уровень».- Самарканд, 1991.-С. 208.
24. Шукуров И.С. Вопросы паркостроения в произведениях А. Навои. /Шукуров И.С// материалы докл. 24-ой науч.-техн. конф. профессорско-преподавательского состава СамаркандГАСИ, - Самарканд, 1991. -С. 9-12.
25. Шукуров И.С. Аэрация Самарканда. /Шукуров И.С.// В сб.: «Научно-технические и практические исследования в области строительства и архитектуры». - Самарканд, 1991.-С. 7-10.
26. Шукуров И.С. А.Навоий асарларида богдорчилик эстетикаси ва унинг
замонавий ахамияти тугрисида /Шукуров И.С.// материалы докл. науч.-техн. конф. Самарканд, государ, унив-т. - Самарканд, 1991. -С. 28-31.
27. Шукуров И.С. Самарканд шахар экологияси хусусиятлари. /Шукуров И.С.// материалы докл. ХХУ- науч.-практ. и техн. конф. профессорско-преподавательского состава СамаркандГАСИ.- Самарканд, 1992. -С. 6.
28. Шукуров ИС. Вопросы совершенствования размещения экологически вредных предприятий в республиках Средней Азии. /Шукуров И.С., Сидиков Х.С.// В сб.: «Вопросы планировки и застройки городов». - Пенза, 1991 .-С. 6-7.
29. Шукуров И.С. Актуальные проблемы охраны окружающей среды юга Узбекистана. /Шукуров И.С.// В сб.«Охрана окружающей среды» (Госкомприрода УзССР), - Ташкент, 1992 . -С. 29-30.
30. Шукуров И.С. Экологический эффект зеленых насаждений при магистральных территорий /Шукуров И.С.// Труды СамаркандГАСИ, -Самарканд. 1992 . -С. 73-74.
31. Шукуров И.С. Формирование микроклимата жилой застройки южных городов /Шукуров И.С.// материалы междунар. конф. «Запад - Балтийские страны - Восток», - Вильнюс, 1992. -С. 78-80.
32. Шукуров И.С. Исследование загазованности воздуха Самарканда. /Шукуров И.С.// В сб. научных статей молодых ученых СамаркандГАСИ. -Самарканд, 1993.-С. 13-15.
33. Шукуров И.С. Применение методов математической статистики в исследованиях микроклимата городов /Шукуров И.С.// материалы докл. ХХУ1 науч.-практ.конф. профессорско-преподавательского состава СамаркандГАСИ, - Самарканд. 1993. -С. 21.
34. Шукуров И.С. Зонирование территорий Узбекистана по штилевому режиму /Шукуров И.С.; Самарканд, архит.-строит. ин-т. - Ташкент, 1994. -12 с.Деп.вГФ ИТИГКНТРУз, № 2204-Руз. 94.
35. Шукуров И.С. Влияние материалов, применяемых для деятельной поверхности, на микроклимат застройки /Шукуров И.С.; Самарканд.
архит.-строит.ин-т. .- Ташкент, 1994. -9 с. Деп. в ГФ ИТИ ГКНТ РУз, , № 2207-Уз. 94.
36. Шукуров И.С. Определение микроклимата путем моделирования на основе физического тела в форме цилиндра /Шукуров И.С.; Самарканд. архит.-строит.ин-т.- Ташкент, 1994.-11 с. Деп. в ГФ ИТИ ГКНТ РУз, № 2206-Уз. 94.
37. Шукуров И.С. Инсоляция и ее учет в современной застройке городов /Шукуров И.С.; Самарканд, архит.-строит.ин-т.- Ташкент, 1994. -14 с. Деп. в ГФ ИТИ ГКНТ РУз, № 2205-Уз. 94.
38. Шукуров И.С. Микроклимат и тепловой баланс жилой застройки /Шукуров И.С.; Самарканд, архит.-строит.ин-т. - Ташкент, 1994. -15 с. Деп. в ГФ ИТИ ГКНТ РУз, № 2203-Уз. 94.
39. Шукуров И.С. Транспортнинг шахар мухитига булган таъсарини бахолаш
/Шукуров И.С., Усманов К.Т.// В сб. научных трудов ТашкентАСИ, -Ташкент, 1996.-С. 53-55.
40. Шукуров И.С. Основы экологии: учеб. пособие для учащихся средних школ. /Шукуров И.С. - Самарканд. Типография № 1, 1996. - 42 с.
41. Шукуров И.С. Основные критерии оценки воздействия транспорта на городскую среду /Шукуров И.С., Усманов К.Т.// В сб. научных трудов: «Вопросы строительства и архитектуры Р.Узбекистан», ТашкентАСИ, -Ташкент, 1997. - С. 28-29.
42. Шукуров И.С. Проблемы защиты жилой застройки от выбросов автотранспорта /Шукуров И.С.// материалы науч.-теоретич. конф. «Нетрадиционные техники и технологии». - Наманган, 1997. -С. 31.
43. Шукуров И.С. Сейсмостойкость специальных сооружений и автомобильных дорог с учетом охраны окружающей среды /Шукуров И.С.// материалы международ. симпозиума: «Актуальные вопросы сейсмостойкости зданий и сооружений Центральной Азии». - Самарканд, 1997. -С. 22-23.
44. Шукуров И.С. Автотранспорт харакатининг шахар мухитига таъсирини бахолаш /Шукуров И.С., Усманов К.Т.// Сб. научных трудов ТашкентАСИ, - Ташкент, 1997. -С. 136-137.
45. Шукуров И.С. Шахар магистр ал кучаларида чикинди газларни тадкикот килиш /Шукуров VLC.II Сб. научных трудов ТашкентАСИ, - Ташкент, 1998. -С. 90-91.
46. Шукуров И.С. Атроф-мухит мухофазаси ва соглом авлодни тарбиялаш муаммолари /Миркамилов А.Т., Шукуров И.С., Усманов К.Т.// Вестник ТашкентГТУ, - Ташкент: - ТашкентГТУ, 1999. - №3 , -С.185-189.
47. Шукуров И.С. Метод комплексной оценки воздействия транспорта на городскую среду /Шукуров И.С., Усманов К.Т.// В сб.: «Градостроительство и территориальное планирование». Киев, национал. Университет строительства и архитектуры. - Киев, 2001. № 9, -С.326-330.
48. Шукуров И.С. Роль и значение композиционных строительных материалов при регулировании микроклимата жилой застройки в условиях жаркого
климата /Шукуров И .С.// ж-л. «Композиционные материалы». - Ташкент, № 1,2001. -С. 90-93
49. Шукуров И.С. Гипертермическое районирование территории Узбекистана /Шукуров И.С.// материалы докл. науч.-практи. семинара СамаркандГУ, -Самарканд, 2002. -С. 49-50.
50. Шукуров И.С. Кулок тозалашнинг экологик ахамияти /Шукуров И.С.// ж-л. «Хидоят», - Ташкент, 2004. - № 5. -С. 17-18.
51. Шукуров И.С. Гипертермические районирование территорий в условиях сухого жаркого климата /Шукуров И.С.// Строительство формирование среды жизнедеятельности: материалы второй международ, науч.-практич. конф. молодых ученых и докторантов. - М.: МГСУ, 2004. -С. 270-272.
52. Шукуров И.С. Формирование микроклимата жилой застройки в условиях сухого жаркого и штилевого климата /Шукуров И.С.// Строительство формирование среды жизнедеятельности: материалы второй международ, науч.-практич. конф. молодых ученых и докторантов. - М.: МГСУ, 2004. -С. 182-184.
53. Шукуров И.С. Изучение окружающей среды путем применения моделирования и его влияние на человека /Шукуров И.С., Гриненко Г.Г.// В сб. республиканской конференции «Проблемы развития инженерных коммуникаций и экологии». - Самарканд, 25-26 октября. 2004. -С. 37-38.
54. Шукуров И.С. Влияние солнечной радиации на экологическое состояние жилой застройки /Гриненко Г.Г., Шукуров И.С.// В сб. республиканской конференции «Проблемы развития инженерных коммуникаций и экологии». - Самарканд. 25-26 октября. 2004. -С. 39.
55. Шукуров И.С. Значение строительных материалов и регулирование микроклимата высокоплотной жилой застройки /Шукуров И.С., Гриненко Г.Г.// В сб. республиканской конференции «Проблемы развития инженерных коммуникаций и экологии». - Самарканд. 25-26 октября. 2004. -С. 40.
56. Шукуров И.С. Экология городов: учебное пособие для вузов /Шукуров И.С., Изатуллаев 3.3.// - Самарканд, 2005. Издательство СамаркандГУ. -103 с.
57. Шукуров И.С. Методы оздоровления окружающей среды /Шукуров НС.// ж-л «Жилищное строительство». - М.: «Ладья», - 2005., № 1,-С. 14-17.
58. Шукуров И.С. Тепло-ветровой режим жилой застройки в условиях жарко-штилевого и сухого климата. /Шукуров И.С.// ж-л «Жилищное строительство». - М.: «Ладья», - 2005., № 2, -С. 20-21
59. Шукуров И.С. Гипертермическое районирование территорий. /Шукуров И.С.// ж-л «Жилищное строительство». - М.: «Ладья», - 2005., № 5, -С. 13-14.
60. Шукуров И.С. Районирование территории по штилевому режиму. /Шукуров И.С.// ж-л «Жилищное строительство». - М.: «Ладья», - 2005., №6, -С. 4-5.
61. Шукуров И.С. Применение физиолого-геометрического моделирования для
исследования микроклимата жилой застройки /Шукуров И.С.// ж-л
«Биомедицинская технология и радиоэлектроника». - М.: 2005 № 6, -С. 70-73.
62. Шукуров И.С. «Шахарсозликда мухандислик тадбирлари». Учебник для архитектурных и строительных специальностей вузов /Шукуров И.С. -Ташкент: Издательство «Укитувчи», (в печати). 2006, 325 с.
63. Шукуров И.С. Влияние материалов деятельной поверхности на оздоровление окружающей среды жилой застройки /Шукуров И.С.// ж-л «Гигиена и санитария». 2006 № 1, -М.: 2006. -С. 60-61
64. Шукуров И.С. Математическое моделирование влияния жилой застройки на тепловое состояние человека /Шукуров И.С.// ж-л «Жилищное строительство». - М.: «Ладья», -2006., №1, -С. 11-13
65. Шукуров И.С. Расчетные модели типового этажа сейсмоизолированного кирпичного здания при расчете на сейсмические нагрузки. /ФахрутдиновУ., Шукуров VLC.II ж-л. «Жилищное строительство». - М.: «Ладья», 2006, №4, -С. 23-25
66. Шукуров И.С. О поглощении энергии в свободных затухающих колебаниях кирпичной кладки./Фахрутдинов У., Шукуров И.С., Бахранов Р// ж-л. «Жилищное строительство». - М.: «Ладья», 2006 № 5 , -С. 1618
67. Шукуров И.С. Биоклиматическая оценка жилой застройки в условиях жаркого сухого и штилевого климата /Шукуров И.С.// ж-л. «Жилищное строительство». - М.: «Ладья», 2006, № 7, -С. 14-15
68.Шукуров И.С. Формирование конвективных потоков в условиях многоэтажной высокоплотной жилой застройки /Шукуров И.С.// ж-л. «Жилищное строительство». - М.: «Ладья», 2006 № 9, -С. 22-23
69. Шукуров И.С. Исследование ультрафиолетовой радиации городской застройки в условиях жаркого сухого климата /Шукуров И.С.// ж-л. «Жилищное строительство». - М.: «Ладья», 2006 №11, -С. 13-14.
Авторские свидетельства
70. Шукуров И.С. Оросительный лоток. /Шукуров И.С., Исмаилов А.Т.//
№ 4832341,-М.: 1988
71. Шукуров И.С. Бортовой камень. /Шукуров И.С., Исмаилов А.Т.//
№1622486, -М.: 1991
72. Шукуров И.С. Кондиционер./Шукуров И.С., Мухтаров К.// № 4818280, -
М.: 1992
КОПИ-ЦЕНТР св. 7: 07. 10429 Тираж 100 экз Тел. 185-79-54 г Москва, ул Енисейская д 36
Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Шукуров, Илхомжон Садриевич
Введение.
Глава I. Исторические и современные проблемы тепло-ветрового режима окружающей среды городов.
1.1. Краткая историческая справка по учету тепло- ветрового режима жилой застройки городов и обзор литературы
1.2. Методы оздоровления окружающей среды традиционной и современной жилой застройки.
Глава II. Градостроительная оценка тепло-ветрового режима и биоклимата жилой застройки городов.
2.1 Природно-градостроительная оценка тепло-ветрового режима городов
2.2 Показатель тепло-ветрового режима окружающей среды и теплоощущение.
2.3 Биоклиматическая оценка жилой застройки в условиях высокой температуры.
2.4 Оценка тепло-ветрового режима путем применения физиолого-геометрического моделирования.
2.5. Оценка инсоляционного режима жилой застройки городов.
Глава III. Воздействие инсоляции на тепло-ветровой режим окружающей среды жилой застройки.
3.1 Математическая модель тепло-ветрового режима окружающей среды жилой застройки.
3.2. Формирование конвективного движения воздуха в условиях многоэтажной высокоплотной застройки с учетом вовлечения.
3.3. Критерий оценки инсоляции и ее нормирование.
3.4. Теплообмен излучением в междомовом пространстве.
3.5. Объективный метод оценки теплового состояния человека в меж домовом пространстве.
Глава IV. Методика натурных наблюдении и экспериментальных исследований в лабораторных условиях.
4.1. Выбор объектов исследования.
4.2. Приборы и порядок измерений.
4.3. Проведение натурных наблюдений.
4.4. Определение доли выборки исследований.
4.5. Анализ натурных наблюдений.
4.6. Теоретические основы теплового и аэродинамического моделирования процесса.
4.7. Лабораторные исследования формирования конвективных потоков воздуха и анализ результатов экспериментов.
Глава V. Методы совершенствования планировочной структуры жилой застройки в целях регулирования тепло-ветрового режима.
5.1 Районирование территории Узбекистана по гипертермическому и штилевому режиму.
5.2 Микроклиматическое районирование территории Самарканда.
5.3 Архитектурно-планировочные и конструктивные решения здания.
5.4. Гелиоэнергетика жилой застройки.
5.5. Применение разработанной методики для оздоровления окружающей среды жилой застройки.
5.6. Определение социально-экономической эффективности предлагаемой методики.
Введение 2006 год, диссертация по архитектуре, Шукуров, Илхомжон Садриевич
Для обеспечения жизнедеятельности людей в сложных природно-климатических условиях необходимо создание благоприятной окружающей среды жилой застройки городов. Эта комплексная и сложная научно-техническая проблема, поставленная самой жизнью перед градостроителями, архитекторами, проектировщиками, инженерами является одной из основных задач современного градостроительства в условиях жаркого сухого климата. В условиях прогрессирующих индустриализации и урбанизации в градостроительных проектах необходимо комплексно рассматривать всю систему оздоровительных факторов, основательно расширить и углубить экологический аспект в градостроительных работах. Решение этой проблемы создаст наиболее благоприятные условия для человека в сфере окружающей среды городов и иных населенных пунктов.
В связи с ростом городов, численности населения в республиках Центральной Азии и изменении самой структуры современного города, проблема всестороннего изучения городской среды-как фактор жизнедеятельности человека, становится все более актуальной. Одно из важнейших мест в этих исследованиях занимают вопросы изучения оздоровления окружающей среды городской застройки. Высокая концентрация населения в крупных городах Центральной Азии делает необходимым переход от категории «микроклимат застройки» к таким категориям, как: «оздоровление окружающей среды», «среда жизнедеятельности человека», «экологическая безопасность среды», «экореабилитация окружающей среды». Эти вопросы становятся все более актуальными и служат основными критериями для принятия важнейших решений в области оздоровления городской окружающей среды.
В последнее десятилетие вопросам строительства в условиях жаркого климата уделяется большое внимание. Интенсивно развиваются производительные силы республик Центральной Азии и Казахстана, территории которых отличаются жарким климатом. Климат этих республик характеризуется четко выраженными признаками аридного климата с высокими температурами воздуха и малым количеством атмосферных осадков. Огромная территория, включающая территории Республик Узбекистана, Таджикистана, Туркменистана, Киргизстана и южной части Казахстана подвержена действию значительной солнечной радиации в сочетании с высокими летними температурами, малой подвижностью воздуха, низкой влажностью. Эти условия приводят к перегреву жилых помещений и территории жилой застройки, что вызывает значительные тепловые нагрузки на организм человека, существенно понижая его работоспособность.
Как показывает градостроительная практика в этих республиках и за рубежом еще далеко не всегда и не полностью учитывается специфика природно-климатических условий. Проведенный нами анализ материалов проектов генеральных планов и ПДП городов Узбекистана, Туркменистана и Таджикистана показал, что в них мало внимания уделено вопросам борьбы с перегревом, что в значительной степени объясняется недостаточной изученностью теплотехнических и теплофизических процессов, протекающих в условиях современной жилой застройки.
Особенно остро стоит проблема оздоровления окружающей среды современной многоэтажной (разновысотной) жилой застройки и выявление закономерностей формирования тепло-ветрового режима при штилевых (по Бофорту) условиях в жарком сухом климате.
Современная многоэтажная жилая застройка в жарком сухом климате создает свой собственный тепло-ветровой режим, характеризующийся высокими температурами, тяжело переносящимися на фоне безветрия - штиля. В руководствах, нормативных документах и других регламентирующих материалах по градостроительству, разработанных для условий Центральной Азии, отсутствуют методические рекомендации и указания по учету таких негативных специфических природно-климатических факторов как штиль и перегрев, важные определяющие среду для проживания в жилой застройке. В настоящее время имеющиеся рекомендации по оздоровлению окружающей среды относятся к условиям ветрового климата и не включают научного обоснования по учету штилевых условий.
Действующие нормативы СН 1180-74 и СНиП 2.07.01.89 (КМК 2.07.01.94) до сих пор не имеют норм учета безветрия и особых требований к формированию тепло-ветрового режима окружающей среды для условий жаркого сухого климата при штилевых условиях.
Климат многих городов региона в летние месяцы характеризуется именно жарой, сухостью и штилем. Поэтому при планировке жилой застройки необходимо делать акцент на безветрие. Следовательно, дальнейшие исследования следует вести в направлении, учитывающем не только жаркий сухой климат, но и жаркий сухой климат при штилевых условиях.
Таким образом, состояние вопроса, действующие в настоящее время нормы и правила, методические рекомендации и указания по планировке и застройке городов требуют совершенствования архитектурно-планировочной организации жилых территорий. Все это показывает, что избранная тема диссертационной работы представляет актуальную градостроительную и социальную проблему.
Как новое направление градостроительной науки проблема оздоровления окружающей среды жилой застройки в штилевых условиях сухого жаркого климата должна развиваться на стыке теплотехники, строительной физики, экологии и физиологии.
Докторанту удалось сделать лишь первые шаги в комплексном решении этой проблемы с учетом всего того, что было достигнуто в науке и практике специалистами.
Цель настоящих исследований состоит в создании теплофизических и теплотехнических основ формирования тепло-ветрового режима современной многоэтажной жилой застройки с учетом санитарно-гигиенических требований и методов по оздоровлению окружающей среды при штиле в условиях жаркого сухого климата.
Для достижения этой цели были проведены комплексные исследования широкого круга вопросов и решен ряд научных и практических задач, к которым относятся:
• исследование закономерностей формирования тепло-ветрового режима традиционной и современной жилой застройки, а также установление критериальных соотношений при комплексной оценке его эффективности;
• разработка критериев оценки тепло-ветрового режима окружающей среды территорий жилой застройки с учетом санитарно-гигиенических требований;
• определение теплотехнических и теплофизических свойств современной многоэтажной (разновысотной) жилой застройки и математическое выражение его тепло-ветровых процессов для расчетного применения их;
• развитие методических основ теоретических и экспериментальных исследований формирования тепло-ветрового режима окружающей среды жилой застройки, создание экспериментальных установок для моделирования;
• получение аналитических зависимостей тепло-ветрового режима жилой застройки с заранее заданными геометрическими параметрами, которые могли бы способствовать коррегированию неблагоприятных микроклиматических условий;
• экспериментальная проверка теоретически полученных результатов в натурных наблюдениях и лабораторных испытаниях;
• изучение гелиоэнергетики жилой застройки и ее использование в формировании тепло-ветрового режима;
• разработка технико-экономических обоснований эффективности предложенных методов при внедрении в практику проектирования и градостроительства;
• разработка методологических принципов формирования тепло-ветрового режима окружающей среды в современной многоэтажной жилой застройке, при разработке градостроительных проектов различных уровней.
Поставленные задачи определены в соответствии с Республиканской целевой научно-технической программой по строительству Республики Узбекистан О.Ц.002 пункт 4. «Разработать и внедрить нормативную документацию по учету специфики природных комплексов при проектировании городов Восточного Узбекистана с целью обеспечения благоприятных санитарно-гигиенических условий», подпункт 4.1. «Определить градостроительные требования и мероприятия по улучшению окружающей среды в городах Узбекистана», а также по теме 3.6 (раздел 3.7) «Исследование экологических аспектов градостроительства, влияющих на жилую застройку и разработка методических рекомендаций по совершенствованию селитебных территорий городов Узбекистана».
Объект исследования. В соответствии с поставленными задачами объектами исследования выбраны жилые застройки микрорайонов городов Ташкента, Самарканда, Бухары и Джизака. Для этой группы городов характерны наиболее сложные проблемы формирования тепло-ветрового режима окружающей среды жилой застройки. Данная проблема присуща и другим городам Республик Центральной Азии с аналогичными природно-климатическими условиями.
Методика исследования базируются на:
• анализе и обобщении отечественного и зарубежного опыта формирования тепло-ветрового режима окружающей среды;
• анализе отчетно-статистических метеорологических данных температурных, влажностных, ветровых и радиационных режимов городов;
• теоретических исследованиях с использованием теории подобия по формированию тепло-ветрового режима окружающей среды на основе методики разработанной автором;
• экспериментальных, лабораторных испытаниях и натурных наблюдениях на выбранных объектах жилой застройки;
• сопоставлении полученных результатов.
Достоверность результатов исследования подтверждаются:
• сопоставлением данных предшествующих исследований отечественных и зарубежных материалов;
• адекватностью результатов теоретических исследований путем сопоставления математических моделей с полученными данными для реальной жилой застройки городов;
• оценкой экспериментальных результатов с применением теории вероятности, математической статистики, теории систем и системотехники строительства.
Сопоставление полученных результатов дали высокую сходимость аналитических зависимостей с экспериментальными данными.
Научная новизна работы состоит:
• в создании методов натурных наблюдений и проведение лабораторных испытаний по анализу формирования тепло-ветрового режима жилой застройки;
• в выявлении новых градостроительных приемов и зависимостей температурно-влажностных, ветровых, инсоляционных режимов применительно к специфическим условиям многоэтажной (разновысотной) застройки при штиле в условиях жаркого сухого климата;
• в установлении закономерностей формирования конвективных потоков в жилой застройке различной ориентации;
• в моделировании теплового и ветрового режима на междомовых пространствах застройки с выявлением характера распределения температуры и скоростей ветра при различной ориентации зданий и разных расстояний между ними;
• в определении качественных характеристик формирования тепло-ветрового режима окружающей среды жилой застройки при различной плотности и ориентации зданий;
• в предложении карты-схемы районирования территории по перегревному и штилевому режиму;
• в разработке принципов использования солнечной энергии вжилой застройке -как источника алтернативной энергиив современном градостроительстве в целом и в отдельных зданих в частности;
• в разработке рекомендаций по рациональному использованию территорий застройки в градостроительных целях.
Практическая ценность работы состоит в том, что:
• полученные данные позволяют осуществлять расчет и составлять карты тепло-ветрового режима территорий;
• разработаны рекомендации, позволяющие выбрать оптимальные средства и методы по формированию тепло-ветрового режима окружающей среды жилой застройки;
• впервые учтен фактор блескости (слепящий эффект поверхности) застройки - слепящего эффекта поверхностей застройки- как нового отрицательного экологического показателя( который ощущается человеком как следствие двух различных эффектов: светового контраста и цветовой насыщенности строительных материалов) окружающей среды;
• разработаны новые принципы использования солнечной энергии в формировании тепло-ветрового режима окружающей среды;
• предложено температурно-влажностное и ветровое районирование территории города в целях локального формирования тепло-ветрового режима отдельных участков современной многоэтажной застройки;
• предложены карты-схемы районирования территории по перегревному и штилевому режиму, которые позволяют выбрать рациональный тип архитектурно- планировочного решения застройки;
• разработаны методические указания по формированию тепло-ветрового режима при планировке и застройке городов;
• на основании результатов исследований получены данные для корректировки СНиП 2.07.01-89 (КМК 2.07.01-94) «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений» дополнением пункта: «Проектирование жилой застройки при штилевых условиях в жарком сухом климате».
• в разработке комплекса исследовательских и учебных программ.
Методологические положения по проектированию жилых застроек, разработанные в диссертации, приняты в проектных и научно-исследовательских институтах, а также использованы в учебнике, учебном пособии и методических указаниях. Практическое значение
Объективный подход к решению данной проблемы и осуществленные внедрения, в т.ч. разработанные конкретные методы и методические научно-технические рекомендации, указания для проектировщиков определяют практическую значимость результатов исследования.
На защиту выносятся следующие результаты исследования:
• научная концепция формированию тепло-ветрового режима окружающей среды современной многоэтажной (смешенной) жилой застройки и применение методов, разработанных автором на этой основе;
• метод формирования тепло-ветрового режима окружающей среды жилой застройки с учетом санитарно- гигиенических требований;
• совокупность теплотехнических и теплофизических критериев, которые определяют эффективность тепло-ветрового режима, область рационального использования архитектурно-планировочных и инженерно-технических средств, благоустройства, обводнения и озеленения;
• метод оптимизации теплофизических и теплотехнических параметров;
• новый разработанный подход проведения мониторинга окружающей среды жилой застройки с применением физического тела в виде цилиндра;
• закономерности формирования конвективных потоков под воздействием солнечной радиации, элементов планировки и деятельной поверхности;
• районирование территории по температурно-влажностному и ветровому режиму;
• методы дифференциации плотности жилого фонда микрорайонов, построение высотной композиции и выбора приемов застройки в соответствии с градостроительными условиями;
• математическая модель определения параметров тепло-ветрового режима жилой застройки;
• методические предложения по формированию тепло-ветрового режима на стадии проекта детальной планировки и проекта застройки в зависимости от принятых планировочных решений.
Апробация и внедрение полученных результатов:
• по результатам диссертации сделано 44 научных доклада на научно-практических конференциях, совещаниях и семинарах, проведенных в городах: Москве, Киеве, Санкт-Петербурге, Вильнюсе, Пензе, Челябинске, Ташкенте, Самарканде, Фергане, Намангане. Также, на научно-технических семинарах институтов:Ц1ШИПградостроительства,УзШ1ИПградостроительства,Узгипро-сельстрой, СамаркандНИИгражданпроект и на кафедрах градостроительства Московского Государственного Строительного Университета и Самаркандского архитектурно-строительного института;
• полученные научные результаты использованы при выполнении 8 целевых научно-исследовательских и научно-технических программ, разработанных УзНИИП градостроительства, СОПС АН РУз, СамаркандНИИгражданпроект, Самаркандоблсанэпедстанции, а также в 37 нормативных документах Самаркандского областного комитета охраны природы;
• новые научные результаты использованы при разработке 12 учебных программ и курсов, 9 методических указаний по экологии, охране природы и градостроительству для студентов специальности «Городское строительство и хозяйство» и «Архитектура» Самаркандского государственного архитектурно-строительного института», а также для специальности «Экология» Самаркандского Государственного Университета;
• результаты исследований опубликованы в 69 печатных работах, в том числе в 1 учебнике, 2 учебных пособиях и в 3 авторских свидетельствах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы из 186 наименований и приложений.
Заключение диссертация на тему "Формирование тепло-ветрового режима жилой застройки городов жаркого климата"
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
1. Анализ отечественных и зарубежных исследований, руководств, нормативных документов, проектных и существующих жилых застроек, позволяют сделать следующие выводы: в настоящее время накоплен обширный материал по строительству традиционной жилой застройки с широкими возможностями оздоровления окружающей среды градостроительными средствами; в современной многоэтажной (разновысотной) и смешанной застройке «эффект малой и высокой инерционности» и другие методы традиционной жилой застройки практически не применяются, что требует разработки новых объемно-планировочных и конструктивных решений.
2. Опыт ведения биомониторинга в современной жилой застройке выявил необходимость дальнейшего совершенствования градостроительного подхода к формированию тепло-ветрового режима, приоритетными направлениями которого являются: пересмотр показателей тепло-ветрового режима жилой застройки с учетом влияния различных факторов на среду проживания и здоровье населения; введение количественных оценок социально-градостроительных, технико-экономических, гигиенических и других факторов.
Введение количественных оценок позволит получить достоверную информацию по оценке тепло-ветрового режима окружающей среды и разработать мероприятия по его улучшению на застраиваемых и реконструируемых жилых территориях.
3. Опираясь на базовый показатель "ш" (ш=1,8 отношение высоты цилиндра-Н к его диаметру-d), автор диссертации разработал цилиндрический термометр для проведения биоклиматического мониторинга в жилой застройке, который прост и доступен для практического использования. Предложены алгоритмы прогноза теплофизических и теплотехнических процессов жилой застройки, которые позволяют разрабатывать современные технологии информационно-управляющих систем оздоровления окружающей среды.
Использование методологической основы оценки жилой застройки и тестирование модели оценки биоклимата в реальных проектах показало, что она позволяет: детально описывать и прогнозировать формирование тепло- ветрового режима отдельных участков жилой застройки; оценивать проекты застройки и проекты детальной планировки при различных планировочных ситуациях и изменение их тепло-ветрового режима, что может использоваться в проектах реконструкции жилой застройки; требовать меньшего объема вычислений по сравнению с другими методами и не нуждается в обязательных предварительных экспертных оценках; оценивать тепло-ветровой режим жилой застройки при наличии только справочных данных опорного пункта местной метеостанции, что снижает трудоемкость, продолжительность и стоимость обследований.
4. На основании теоретических исследований, лабораторных и экспериментальных испытаний разработаны принципы геометрического, теплового, аэродинамического моделирования теплотехнических и теплофизических процессов жилой застройки.
5. Установлена закономерность образования конвективных потоков в многоэтажной застройке в зависимости от высоты зданий и расстояния между домами, а также формирования тепло-ветрового режима окружающей среды под воздействием инсоляции, затеняющим зданием в теневых и облучаемых поверхностях (восходящие и нисходящие потоки).
Разработаны рекомендации по совершенствованию объемно-планировочного решения жилой застройки, где будет использована солнечная энергия в борьбе с перегревом.
6. Предложена универсальная формула по определению радиационного баланса территории и температуры воздуха жилой застройки в зависимости от турбулентного теплообмена между деятельной поверхностью и атмосферным воздухом на уровне 150 см, а также изменения остаточного радиационного баланса двух площадок (различных по характеру) при известной температуре деятельной поверхности.
7. Установлена взаимозависимость скорости ветра и показателей Грассхофа и Архимеда, которая подтверждает теоретически полученную зависимость (вертикальных и горизонтальных скоростей ветра от плотности воздуха и коэффициента вязкости). Предложена математическая модель определения переходного расстояния от ламинарного к турбулентному режиму (влияющего на изменение теплового режима) в условиях жилой застройки. Установлено влияние фасадов зданий на радиационный баланс человека, находящегося в жилой застройке и плотность потока, результирующего излучения стен при наличии одного или нескольких «экранов» (жалюзи, деревьев и. т. д.).
8. Натурными наблюдениями установлено, что в застройке меридиональной ориентации при расстоянии между домами, превышающем удвоенную высоту зданий, воздействие инсоляции на среду приводит к более интенсивному росту температуры воздуха в облучаемой зоне междомового пространства. С уменьшением этих разрывов интенсивность роста радиационного баланса снижается. При диагональной и широтной ориентации домов с разрывами (до 2,0 -2,4Н) температура воздуха в облучаемом пространстве во всех случаях выше. Это влияет на характер планировки застройки и выбор конструкций наружного ограждения (например, применение прозрачной стены «Тромба-Мишеля», стекол с солнцетеплоотражающими покрытиями или жалюзи -"cool-shade" со спектрально-селективными пластинами и.т.д.).
9. Результаты натурного наблюдения показывают, что при штиле в жарком сухом и климате наиболее эффективными являются зеленые насаждения ажурной конструкции высокорастущих древесных пород без подлеска. Проведенные исследования в зеленых массивах и у водных бассейнов позволили установить закономерность снижения температуры воздуха, а также увеличение влажности воздуха и скорости ветра в зависимости от их площади.
10. Впервые предложены карты-схемы гипертермического и штилевого районирования территории для дифференцирования нормативов по оздоровлению окружающей среды жилой застройки. Эти карты следует учитывать при составлении архитектурно-планировочных' заданий на реконструкцию и застройку территорий.
11. На основании исследований выявлена возможность повысить среднюю плотность жилого фонда на 6-12 % с преимущественным применением жилых зданий меридионального типа. При этом большинство из разуплотненных жилых застроек может быть реконструировано путем возведения новых зданий и надстроек над существующими зданиями.
12. Разработанный комплексный метод оценки формирования тепло-ветрового режима окружающей среды и полученные научные результаты приняты за основу при оптимизации параметров жилой застройки, которые позволяют упорядочить строительные нормы застройки жилых территорий. Составлены рекомендации, которые содержат основные параметры планировочной структуры жилой застройки и объемно-планировочные решения конструкций надземной части жилого здания. Согласно предложенной методике отдельные здания возводятся в каркасном варианте (на колоннах) с открытым пространством в пределах первого этажа, которая позволяет проветривать жилые застройки.
Разработанная система сбора и обработка информации позволяет оценить особенности проектирования или реконструкции жилой застройки и прогнозировать процесс градостроительного развития и инвестирования.
13. Применение экономико-математического (дискретного) метода, разработанного автором, и принципов установления расчетных разрывов между зданиями позволяют обосновывать возможность реконструкции отдельных типов застроек.
При строительстве только одного жилого экспериментального квартала в г. Самарканде объемом 12 тыс./м жилого фонда экономический эффект составил свыше 1400 тыс. руб. Применение регулировочных средств также дает социально- экономический эффект за счет улучшения условий отдыха жителей и повышения трудоспособности населения.
14. Предложенные теплотехнические, теплофизические, гелиотехнические и экономические аспекты проектирования и застройки могут рассматриваться как перспективные направления градостроительной экологии и гигиены жилой среды при штилевых условиях жаркого сухого климата.
273
Библиография Шукуров, Илхомжон Садриевич, диссертация по теме Градостроительство, планировка сельскохозяйственных населенных пунктов
1. Адольф Э.Ф., Физиология человека в пустыне. Пер. с англ. - М., Изд. - Иност.лит. 1952, С.360.
2. Айзенштат Б.А. Радиационные влияния элементов окружающей среды на тепловой режим человека. Тр. САРНИГМИ,-Т., 1971 вып. 53/68, С.3-27
3. Айзенштат Б.А., Лукина Л.П. Биоклимат и микроклимат Ташкента.-Л. Гидрометеоиздат., 1982. С. 127
4. Айзенштат Б.А. О поступлении потоков рассеянной радиации на вертикальные и горизонтальные поверхности в условиях городской застройки. Тр. САРНИГМИ, Т., 1985 вып. 22/37, С.42-50.
5. Айзенштат Б.А. Методы оценки биоклимата городов аридной зоны с учетомрадиационно-теплового влияния элементов городской среды. Информационное письмо ГУГМС, -Л., 1986, № 20. С.67-79.
6. Айзенштат Б.А. Рекомендации по описанию климата большого города. Л.,
7. Гидрометеоиздат, 1978. 4.1V. Показатели теплового состояния человека и характеристики биоклимата городской среды, С.66,
8. Алексеев Ю.В. Аэродинамические особенности пятиэтажной застройки. Ж-л
9. Жилищное строительство» 2004, № 6 С.5-6
10. Анапольская Л.Е., Безуглая Э.Ю. О слабых скоростях ветра на территории
11. СССР. Тр. ГТО. вып. 325., -Л. Гидрометеоиздат, 1975.
12. Антонини А.С. Гелиотермия и инсоляция в планировке улиц и кварталов.
13. Соц. наука и техника" 1935. № 3.
14. Антонини А.С. Метеорологические предпосылки к генплану озеленения Ташкента "Соц. наука и техника" 1936 № 3-4.
15. Анастасьев Н.И., Харахинов И.К. Вопросы микроклимата и внешнего благоустройства населенных мест.- М.: Биомедгиз, 1938, С. 53.
16. Аронин. Д.Э. Климат и архитектура. -М.: Госстройиздат, 1959. С.251
17. Афанасьева Р.А. О некоторых показателях, характеризующих предел переносимости человеком тепловых нагрузок. Космич. биология № 4. 1970, С.48-52.
18. Багиров Б.Г. Вопросы рациональной организации труда, отдыха питьевого режима при работах в пустыне. В сб. Адаптация человека, животных к условиям пустыни.- Ашхабад, Илым, 2001, С.52-53
19. Байков Е.М., Невраев Г.А. Методика анализа климата курортов и метеорологических условий климатотерапии В кн. Очерки по климатологии курортов. - М., 1973, С.5-12.
20. Балашова К.Н., Житомирская О. М. Климатическое описание республик Средней Азии. -JI. Гидрометеоиздат, 1990, С. 243.
21. Банхиди А. Тепловой микроклимат помещений. Расчет комфортных параметров по теплоощущениям человека. Пер. с венгерского. -М., Стройиздат, 1981, С. 247.
22. Бейли Н. Статистические методы в биологии. Пер. с англ. Изд-во иност. литературы, -М.: 1962, С.250.
23. Березкина Г.В. "Микроклиматическая эффективность озеленения городов на территории СССР, Автореф дис. канд. географ. Наук. Л., 1978, с 17.
24. Берлянд М.Е., Кондратьев К.Я. Город и климат планеты. -Л., Гидрометеоиздат, 1972, С.238.
25. Биркая К.А. Методика строительно-климатического районирования территории Закавказья. - В сб. науч. трудов Тбил ЗНИИЭП. Строительство в районах с жарким климатом. -Тбилиси, 1972.С. 136-147
26. Бобохидзе И.В. Вопроси регулирования микроклимата курортных территорий (на примере курортов Черноморской полосы Грузии) Автореф. дисс. канд. тех. наук. М., 1966, С.23.
27. Богословский В.Н. Сканави А.Н. Отопление.- М., Стройиздат. 1991.
28. БочаровЮ.П., Фильваров Г.И. Производство и производственная организация городов. -М., Стройиздат, 1987 254 С.
29. Будыко М.И. Климат и жизнь. Л., Гидрометеоиздат, 1971. С.472.
30. Будыко М.И. Глобальная экология.- М., Мысль, 1977, 327 С.
31. Булатов М.С. Особенности и принципы прогрессивного решения планировки и застройки г. Ташкента: Матер. 1У сессии АСиА СССР повопросам градостроительства. М., 1960, С.89-104.
32. Бушуев А.П. Рациональное использование территорий микрорайонов южных городов. Автореф. дис. канд. тех. наук. Ташкент, 1976, С. 15
33. Бурман Э.И, Местные ветра. Л., Гидрометеоиздат,1969, С. 150.
34. Владимиров В.В. Расселение и окружающая среды. -М., Стройиздат, 1982. 228 С.
35. Вораксина О.В. Формирование архитектуры зеленых насаждений жилой застройки городов Узбекистана. Автореф. дис.канд. арх. Ташкент, 1978, С.19.
36. Витте Н.Х. Тепловой обмен человека и его гигиеническое значение. Киев, Госмедиздат УССР, 1956, С.148
37. Гейгер Р. Климат приземного слоя воздуха Пер. с англ. Изд-во иностранной литературы. М., 1960, С.189.
38. Герберт Гейбович А.А. Оценка климата для типового проектирования жилищ. - Л., Гидрометеоиздат, 1971, С. 194.
39. Гиясов А. Регулирование микроклимата застройки городов в условиях жаркого штилевого климата. Автореферат дисс. докт. техн.наук.-М.: 2004 г.
40. Гигиенические рекомендации по вопросам планировки, застройки и благоустройства жилых микрорайонов в городах Узбекистана. Информационное письмо Госстроя УзССР и института общей и коммунальной гигиены, вып. 3. -Ташкент, 1985.
41. Гмурман З.С. Теория вероятностей и аутентическая статистика. -М.: Изд-во "Высшая школа", 1972, С.366
42. Гольдштейн Г.К. Методы учета теплового режима среды и средства снижения перегрева среди (на примере Ташкента). Автореф. дисс. канд. арх. -М., 1969, С.23.
43. Гольдштейн Г.К. Архитектурно-планировочное средства снижения перегрева территорий жилой застройки. "Строительство и архитектура Узбекистана". Т.: 1992, № 5, С. 31-33.
44. Гольдштейн Г.К. Микроклиматическая эффективность застройки различнойэтажности в Средней Азии. Строительство и архитектура Узбекистана.-Т.: 1996, №6, С. 40-42.
45. Гольдштейн Г.К., Демидкова А.П. Озеленение и обводнение в планировочной структуре города. Обзор ЦНТИ по гражданскому строительству. -М. 1977, С.24
46. Гольцберг И.А. Учет микроклимата при изысканиях и проектировании строительства. В сб. Климатическое районирование для проектирования жилища. -М. 1969.
47. Гордеева И.И. Градостроительное районирование Средней Азии по условиям организации природных зон. Строительство и Архитектура Узбекистана. -Т.: 1989, № 10. С. 28-30.
48. Горомосов М.С. Микроклимат жилища и его гигиеническое нормирование -М., Медгиз, 1968, С. 134.
49. Грачев Ю.П. Математические методы планирования эксперимента.-М., 1971, С.132.
50. Гумнер. П.И. Изучение терморегуляции в гигиене и физиологии труда. М., 1962, С.231
51. Гусаев Н.М. Основы строительной физики. М., 1975, С. 438
52. Гухман А.А. Применение теории подобия к исследованию процессов тепломассообмена. -М.:- Высшая школа, 1974. С.326.
53. Дегтерев В. И., Карамишев В.А. К оценке влияния фонтанов на микроклимат города. Тр. КазНИИГИМИ, вып. 29. -JI. Гидрометеоиздат, 1992, С.153-159.
54. Дегтеряев Б.М. Дренаж в промышленном гражданском строительстве. -М., Стройиздат,1990. 255 С.
55. Девис А., Шуберт Р. Альтернативные природные источники энергии в строительном проектировании. Пер. с англ. М., Стройиздат 1983, С.186.
56. Ершов А.В. Исследование солнечной радиации в архитектуре Средней Азии. Тезисы доклада на сессии Научно-технического совещания посвящены итогам работы в 1964 г. ТашЗНИИЭП. -Ташкент. Наука, 1965.
57. Ершов А.В., Гольдштейн Г.К., Корбут Т.О. Роль отраженной радиации в условиях жаркого климата. Строительство и архитектура Средней Азии, -Т.: 1969, № 4, С.43-44
58. Заварина М.В.Строительная климатология.- Л.,Гидрометеоиздат, 976,С. 311.
59. Залесская Л.С., Озеленение городов Средней Азии. Автореф дисс. канд. арх.-М., 1946, С.196
60. Заколей. С.В. Архитектурное проектирование эксплуатация объектов, их связь с окружающей средой. Пер. с англ. М., Стройиздат 1984, С.669.
61. Зеленко А.У. Инсоляция как фактор планировки городов. М, 1940, С.68
62. Зубенок А.И. К вопросу об изменении температуры поверхности почвы. Тр. ГГО вып. 6(68). -Л., 1947, С.28-33.
63. Инструкция по составлению проектов планировки и застройки городов. СН 345-66.
64. Исакян Я.С., Корамян А.О. Улучшение термического режима в больших городах со смешенным рельефом и жарким климатом. -Л.: Тр. ГГО 1969, вып. 248, С. 82-86
65. Исаченко В.П.,Осипов В.А. и др. Теплопередача М. Энергия, 1975, С. 416.
66. Исследование по микроклимата населенных мест и зданий по строительной физики Сб. 1.2. Под ред. Васильева Б.В. М., Госстройиздат 1962, С. 155,
67. Кабакова С.И.Градостроительная оценка территории городов.- М.,1973.С. 150.
68. Камилова Л. А. Архитектурно-ландшафтная организация городов Узбекистана. Автореф. дисс. канд. арх., Л., 1984, С. 23.
69. Кондрор И.О., Демина Д.М., Ратнер Е.М. Физиологические принципы санитарно-климатического районирования территории СССР. -М., "Медицина" 1974, С. 176.
70. Канцельсон Ю.И. Жилой микрорайон в климатических условиях Туркменской ССР. Автореф. дисс. канд. тех. наук, Ашхабад 1967.
71. Карамышев В.А. Город строится в пустыне. Алма-Ата, Казахстан, 1995. С. 89.
72. Кирпичев М.В. Теория подобия. Изд-во АН СССР, -М.: 1953. С. 185
73. Климат Самарканда. Под. ред. Айзенштата Б.А. Л., Гидрометеоиздат, 1993, С. 189
74. Климова Т.К. Оценка климатических условий при планировке и застройке южных городов (На примере Алма-Ата, Баку, Ашхабада) Автореф. дисс. канд. тех. наук. М., 1974, С. 19.
75. Климова Т.К., Чернавская М.М. Методические основы изучения микроклиматического режима городов. В кн: Оздоровление окружающей среды городов. М., ЦНИИП градостроительства 1975.
76. Климова Т.К., Чернавская М.М. Учет основных факторов климата при планировке и застройки городов. В кн: В помощь проектировщику градостроителю. Градо-во и охрана окружающей среды. -Киев, Будвельник, 1975.
77. Климат и город. (Материалы конференции "Климат, город, человек").- М., Гидрометеоиздат, 1974.
78. Киселев А.В. Савватеева Л.Ф. Методические рекомендации по оценки здоровью населения от загрязнения атмосферы. -Спб "Дейта", 1995. 54 С.
79. Коваленко П.П., Леонтьев К.С. Влияние элементов благоустройства на микроклимат микрорайона. Материалы к совещанию "Озеленение территории города". -Таллин, 1968
80. Константинов А.Р. Испарение в природе. Л., ГМИЗ, Серия "В помощь проектировщику" - Киев, Будвельник, 1976, С.21-25.
81. Кореньков В.Е. Новое климатическое районирование для жилищного строительства. "Жилищное строительство" 1958 № 2.
82. Кононович Ю.В., Потапов А.Д., Основы экологического планирования градостроительной деятельности. -М.:МГСУ, 1993.
83. Костовецкий Я.И. Гигиеническая оценка микроклимата в зоне влияния прудов и его влияние на организм человека. Автореф. дисс. канд. мед. наук. -Львов 1955. С. 17.
84. Кочедамов В.И. Водоемы Бухары и Самарканда. В кн. Архитектурноенаследие, том УШ,- М., 1956, С. 87-93.
85. Краснощекова Н.С. Озеленение жилых районов южных городов в целях улучшения микроклимата (На примере Баку и Ташкента). Автореф. дисс. канд. с-х. наук. -М., 1966, С.26.
86. Краснощекова И.С., Чистякова С.Б. Озеленение и микроклимат южных городов (обзор) ЦНТИ по гражданскому строительству и архитектуре .- М., 1968, С. 32.
87. Крашенников А.В. Градостроительное развитие жилой застройки: исследование опыта западных стран. Учебное пособие. М., Архитектура-С,2005 111 С.
88. Кувшинов Ю.Я. Энергоснабжение при кондиционирования микроклимата гражданских зданий. Автореф. дисс. докт. техн. наук. -М., 1989.
89. Кузмина Т.Ф. Градостроительные проблемы расчета прогнозирования теплового комфорта на улицах городов Киргизии. Автореф. дисс. канд. тех. наук. М. 1980, С. 25.
90. Лазарева И.В. Восстановление нарушенных территорий для градостроительства. -М., Стройиздат, 1972
91. Лайхтман Д.Л. Физика пограничного слоя атмосферы. Л., Гидрометеоиздат. 1970. С. 316
92. Лернер П.М. К вопросу влияния высокой температуры на организм человека. "Медицинский журнал Узбекистана", Науч. попул. ж-л. Минздрава УзССР, 1957, № 6.
93. Лиопо Т.Н. Циценко Г.В. Климатическое условие и тепловое состояние человека.-Л. Гидрометеоиздат, 1971, С. 151.
94. Липсмайер Г. Строительство в условиях жаркого климата. Пер. с англ. -М. Стройиздат, 1984, С. 187.
95. Лицкевич В.К. и Губеренский Ю.О. Жилище для человека. М.: Стройиздат 1991. С. 286.
96. Маслов Н.В. Градостроительная экология. Учебное пособие для строитель, вузов.- М., Выс. школа. 2002.
97. Масленников. Д.С. Основы и методы расчета условий инсоляции в массовом жилищном строительстве. Автореф. дисс. Канд. тех. наук, М., 1968, С. 28.
98. Матвеев JI.T. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. Д., Гидрометеоиздат, 1984, С. 745.
99. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М., Энергия 1977, С. 342.
100. Методические рекомендации по реконструкции традиционный жилой застройки в исторически сложившихся городах Узбекистана. УзНИИП градостроительства, -Ташкент. 1987 С. 35.
101. Методические указания по производству микроклиматических обследований в период изысканий. JL, Гидрометеоиздат.1989. С. 66.
102. Методические указания по учету природно-климатических факторов в градостроительстве на основе использования комплекса санитарно-гигиенических критериев оценки. -Ташкент, 1994, С. 6.
103. Норри Д., Фриг Ж, Введение в метод конечных элементов.-М.: Изд-во Мир, 1981.
104. Нуритдинов Х.Н. Пространственная оценка естественного освещения при проектировании зданий. Автор, дисс. Док. тех. наук. М, 1979.
105. Опил JI. Йокл. И. Методика измерения микроклиматических условий в гигиенической практике.- М. Медгиз, 1962, С. 122,
106. Оболенский Н.В. Светотехнические аспекты инсоляции и солнцезащиты в строительстве. Автореф. дисс. док. тех. наук. М., 1983. С. 29.
107. ОНД-86. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредых веществ, содержащихся в выбросах предприятий. -JL, 1987.
108. Пивкин В.М. Климмаграммы в проектировании планировки и застройки. Жилищное строительство, 1995, № 8
109. Погожева. Т.А. Вопросы планировки и благоустройства физкультурных зон, городских парков. Автореф. дисс. канд. тех. наук. М., 1975, С. 24.
110. Природно-климатическое районирование и проблемы градостроительства. М, Гидрометеоиздат, 1974.
111. Пупырев Е.И. Опыты конструктивной экологии. -М., Изд. Прима-Пресс, 1999.
112. Рахимжанова Л.Ш. Роль акваторий в пространственной организации городской среды аридной зоны. Автореф. дисс. канд. арх. -М. 1983, С. 18.
113. Рекомендации по учету природно-климатических факторов в застройке и благоустройстве городов и групповых систем населенных мест. ЦНИИП градо-ва, М, 1980 С. 133
114. Рекомендации по формированию систем открытых пространств в городах и групповых системах населенных мест с учетом улучшения окружающей среды ЦНИИП градостроительства.- М., 1982 С. 61.
115. Рекомендации по совершенствованию проектно-планировочных решений жилой застройки (На примере Душанбе). Ташкент, 1988 С. 57
116. Рекомендации по описанию климата большого города, Часть IV. Показатели теплового состояния человека и характеристика биоклимата городской среды. -Л, 1978, С. 66
117. Рекомендации по учету климатических факторов при планировке и , застройке г. Фрунзе. Ташкент, 1978, С. 36.
118. Рекомендации по планировке и застройке жилых районов и микрорайонов ЦНИИП градостроительства. -М., 1980, С. 149.
119. Рекомендации по проектированию жилой застройки в городах Узбекистана, (определение минимальных разрывов между жилыми домами) УзНИИП градостроительства. Ташкент 1987, С. 12.
120. Рекомендации по определению укрупненных показателей капитальных затрат на жилищное строительство УзНИИП градостроительства. -Ташкент, 1993, С.71.
121. Реттер. З.И. Аэрация жилого микрорайона М., Гидрометеоиздат, 1974.
122. Реттер.Э.И. Архитектурно-строительная аэродинамика. -М., Стройиздат. 1964, С. 290.
123. Римша А.И. Градостроительство в условиях жаркого климата.- М., Стройиздат 1979, С.251.
124. Ремпель Л.И. Из истории градостроительства на Востоке. "Искусство зодчих Узбекистана" Ташкент, 1992 С. 235-236.
125. Руководство по строительной климатологии (Пособие по проектированию) -М., Стройиздат 1977, С. 327.
126. Руководство по теплобалансовым наблюдениям.- Л., Гидрометеоиздат, 1977, 122. Руководство по оценке и регулированию ветрового режима жилой застройки,- М, Стройиздат, 1986.
127. Санитарные нормы и правила обеспечения инсоляции жилых и общественных зданий и территорий жилой застройки городов и других населенных мест и пунктов 1180-74 (Минздрав СССР) 1974, С.8
128. Санни Б.С. Строительство и окружающая среда. Пер. с англ. -М., Стройиздат, I960 С. 166
129. Семенова Е.С. Эффективность зеленых насаждений и элементов внешнего благоустройства в улучшении микроклимата жилой застройки в городах Средней Азии. В сб. Оздоровление окружающей среды городов. М, Стройиздат 1973, С. 71-81.
130. Серебровский Ф.Л. Методы расчета аэрации населенных мест. -М., Гидрометеоиздат, 1973.
131. Серебровский Ф.Л. Аэрация городов. Автореф. дисс. докт. арх. -М, 1972.
132. Соловьев А.К., Говоров Т.Б. Влияние озеленения на условия естественной освещенности в жилых помещениях первых этажей в микрорайонах в г. Москве. Светотехника, 1998. № 6.
133. Сапожникова С.А. Микроклимат и местный климат. Л., Гидрометеоиздат, 1970. С. 241
134. Скворцов А.А. Орошение сельскохозяйственных полей и микроклимат.-Л., Гидрометеоиздат 1964, с. 274.
135. Сквайро Дж. Практическая физика. Пер. с англ.- М, 1971, С. 246.
136. Соколов С.Д. Исследование градостроительных вопросов регулирования ветрового режима жилых территорий приемами планировки и озеленения, Автореф. дисс. канд. тех. наук. М., 1971 с. 19.
137. Справочник по климату СССР, вып. 19. -Л. ГМИЗ1966.
138. Справочник проектировщика. Градостроительство.- М, Стройиздат, 1978, С.367.
139. СНиП 2.07.01-89** Строительные нормы и правила. Планировки и застройки городов, поселков и сельских населенных мест. М., Стройиздат 1989, С. 67.
140. СНиП 2.01.01.82. Строительная климатология и геофизика.- М. Стройиздат 1973, С. 135.
141. Стеризат. М.С. Метеорологические приборы и измерения. JL, ГМИЗ 1963, С. 388.
142. Талиев В.Н. Аэродинамика вентиляции- М, Стройиздат 1979 С. 295
143. Тараканов Г.Г. К вопросу об изменении скорости ветра при переходе с суши на водную поверхность Тр. ЛГМИ, вып. 8,1958, С. 38-43.
144. Татнер Е.М. Опыт гигиенической характеристики климата заселения в условиях средних и южных широт СССР. Ж-л. Санитария и гигиена, 1967, С.4.
145. Тепловой баланс земли. Под. ред. МИ. Будыко.- Л, ГМИЗ, 1978, С. 39.
146. Теплопередача. ж л, 1963, №1
147. Тимофеев М.П, Огневой Т.А. Некоторые особенности теплового баланса деятельной поверхности .- Л., ГМИЗ, 1955, С. 113
148. Томсон Н.М. Микроклимат жилого квартала Социалистический город. М - Л, 1936, №10, С. 8-11.
149. Тохгаходжаева М.С. Формирование городского парка в условиях орошаемой зоны (На примере Узбекистана) Автореф. дис. канд. арх. -М .1982
150. Фирсанов В.М. Архитектура гражданских зданий в условиях жаркого климата,- М, 1982 С. 242.
151. Харкенс Е. Мехта М. Регулирование солнечной радиации в зданиях Пер. с анг. -М. Стройиздат 1964, С. 176.
152. Хахалина Н.М. Некоторые гигиенические вопросы застройки и озеленения жилых районов г. Фрунзе в связи с климатическими особенностями. Автореф дисс. канд. мед. наук. -Ташкент, 1965 С. 27
153. Чолоян Е.С. Тепловой режим городской территории. В помощь проектировщику градостроителю вып. 6. Планировка и застройка жилых районов и микрорайонов.- Киев, 1972.
154. Чистякова С.Б. Градостроительная климатология и ее основные задачи. Основные сообщения на симпозиуме «Климатическое районирование для проектирования жилища «. М., 1969
155. Чистякова С.Б. Охрана окружающей среды. Учебник для архит. спец. вузов. -М., Стройиздат. 1988.
156. Чистякова С.Б. Учет климата и регулирование микроклимата при благоустройстве и озеленении города. В. сб. Исследование по микроклимату и шумо режиму населенных мест.- М., Стройиздат 1965
157. Шакербаев Б.Х. Влияние водных ресурсов на формирование и развитие, крупных городских систем юго-востока СССР. Автореф. дисс. Канд. арх. -М. 1977 С. 21.
158. Шахбазян Г.Х. Микроклимат как гигиеническая проблема. Гигиена и санитария 1949, №2 С. 19-21
159. Шварева Ю.Н. Методические указания по обработке ежедневных метеорологических наблюдений комплексным методом. Тр. Ин та географии АН СССР.- М., 1973
160. Шварева Ю.Н. Повторяемость местной погоды как одна из основ климатического районирования для целей градостроительства В. сб. Природно-климатическое районирование и проблемы градостроительства. -М., Гидрометеоиздат, 1974, С. 37-43.
161. Шелейховский Г.В. Микроклимат южных городов. Изд-во АМН СССР 1948 С. 103.
162. Шепелев Н.П., Шумилов М.С. Реконструкция городской застройки, М, Изд-ва. Высшая школа. 2000. С.278
163. Шукуров И.С. Проектирование водных бассейнов с учетом условий жаркого климата, ж л "Проектирование и инженерные изыскания". 1985, №6, С. 24-25.
164. Шукуров И.С. Влияние водных бассейнов на тепловое состояние человека и окружающей среды. Указатель деп. рук ВНИИС, вып 4, -М.: 1985. С.8
165. Шукуров И.С. Тепло-ветровой режим жилой застройки в условиях жарко-штилевого и сухого климата, ж-л «Жилищное строительство». № 2, -М., «Ладья», 2005г., С. 20-21.
166. Шукуров И.С. Гипертермическое районирование территорий, ж-л «Жилищное строительство». № 5,- М., «Ладья», 2005г., С. 13-14.
167. Шукуров И.С. Районирование территории по штилевому режиму, ж-л «Жилищное строительство» № 6, -М., «Ладья», 2005г., С. 4-5.
168. Шукуров И.С. Применение физиолого-геометрического моделирования для исследования микроклимата жилой застройки, ж-л «Биомедицинская технология и радиоэлектроника», № 6, -М., 2005 г., С. 70-73.
169. Шукуров И.С. Влияние материалов деятельной поверхности на оздоровление окружающей среды жилой застройки, ж-л «Гигиена и санитария». № 1,- М., 2006г., С. 60-61
170. Шукуров И.С. Математическое моделирование влияния жилой застройки на тепловое состояние человека, ж-л. «Жилищное строительство» № 1, -М., «Ладья», 2006г., С. 11-13
171. Эльтерман В.М. Закономерности распространения тепловых струй. Сб. научных работ института охраны труда. ВЦСПС. -М.: Профиздат. I960. С. 1720
172. Яничкин Л.П., Королева Н.В., Пак В.В. О применение индекса загрязнения атмосферы. Гигиена и санитария. №11. 1991. С. 12-14
173. Эсенов Э.А. Ландшафтно-климатические основы градостроительства в Средней Азии.- М., ОНТИ по гражданскому стр-ву и арх-ре .1971 С. 64.
174. Bedford Т. Ervironmental warmth and human comfort. Brit. J. Arp Phys, 1980 Feb., 33-38.
175. Herrington I.P. Human factors in planning for climate control. A. Research Correlation Conference on Climatological Reslanch Washington P.C. Rer. N.l. 1980.
176. Iaglow C.P. Indices of comfort. Phisiologj of heat regulation in the science of clothing London I.H. Heuburgh, 1989
177. W.V. Macfarlane, "Life in the Dry Twothirds of Australia", Hemisphere, Vol. 10, n. 10 Oktober, 1986
178. W. Heron, "Pathology of Boredam" "Scientific American" Vol. 196, 1997
179. E. Kassler, "Water and Architecture", Architectural Record, Vol. 123,1998
180. R.F. White, Effects of Landscape Development on the Natural Vertilation of Buildings and Their Adjacent Area. Texas Enginering and Experimentalas Station, Research Report no. 45.1985
181. M. Aitchison, "A. Considemation of vegetation Landscapiog and Microclimatic Conditions fon Building Comfort" M. Arch. Thesis University of Metlbonne, 1992
182. V. Olgyay. Desigh With climate. Bioclimate approach to architectural regionalicm, Drinclton university Press New Jersey, 1993.p. 281
183. Ch. Correa. Climate control Architektural Design, 1999. № 6
184. U. Kulturman. New Architektural in Africa, London. Thames and Hudsen, 1963, p. 219
185. E. Trapp, "Unters U. D. Vertlilung. D. Helligk, in L. Buchenbestand" Biokl. В 6,1998
186. В. Civoni "Man climate and architecture" Elsevier, 1999
187. Р/ Gaffneu. Climatic discomford in the Kimberleys. Austral Meteor. Magaz, 27, 1999
188. Lichey H. Ber strassinbaum in der Grosstadt. Deutsche Gantenanchitektur, 1996.
189. Методические указания по формированию тепло ветрового режима при планировке и застройке городов в штилевых условиях жаркого сухого климата
190. Микроклиматические различия в пределах территории города обусловливают дифференцированные требования к учету температурных условий и ветрового режима.
191. Территории современной жилой застройки являются наиболее жаркими и сухими, что является неблагоприятным фактором для проживания в них населения. Особенно неблагоприятными считается недавно построенные микрорайоны и их большие открытые площади.
192. Наиболее благоприятными территориями являются: изначально-исгочник питьевой воды-долины рек, ручьев и водных каналоа
193. При укрупнении мелких жилых кварталов города в создании новых микрорайонов не следует допускать перекрытая сквозных улиц домами и сооружениями. Эта улицы исполняют роль каналов для притока свежего воздуха.
194. Следует соблюдать необходимые разрывы между зданиями и сооружениями с целью созд ания нормального проветривания улиц и жилой застройки.
195. Целесообразно максимально раскрывать застройку в сторону северо-востока и востока, откуда дует благоприятный (вечерний и утренний горно-долинный) бриз, а также в сторону окружающих зеленых массивов и водных бассейноа
196. Застраивать наветренные и возвышенные участки городской территории преимущественно зданиями башенного типа и линейными зданиями небольшой протяженности, что способствует улучшению ветрового режима и расширению зоны аэрируемой территории (до 85-90 %).
197. Ориентировать протяженные здания повышенной этажности параллельно господствующему ветру.
198. В периферийной зоне новых жилых массивов необходимо предусматривать размещение водных бассейнов для сохранения в застройке благоприятного тепло ветрового режима
199. На плане инженерного благоустройства микрорайона должны быть показаны все сооружения, связанные с притоками воды- лотки, каналы, канавы, трубопроводы, сооружения перепускных труб, мостиков и др.
200. At = -2.2S0'08; Аф = 7.25S0,08, А9 = 4.650ДЗ, (2) где At- снижение температуры воздуха, °С ; Аф увеличение относительной влажности воздуха, %; A3- увеличение скорости ветра, %.
201. Снижение температуры воздуха A t, у водных бассейнов с площадью 200 м2 зависит и от температуры воздуха -t, интенсивности солнечной радиации -Q, относительной влажности -<р и скорости ветра -3, т.е.
202. At= f( t, ^,Q, или At= -10.8+0.28t 0.04(р +0.16 Q+l.35.9 (3)
203. Их радиус влияния (в метрах) зависит от скорости и направления ветра и может быть определен по формуле1. Rx= Ad(l+l,lVcosa) (4)где А 0-определяется по формулам (1) или (2); V- скорость ветра, м/с;а -утл направление ветра относительно большой оси, град.
204. Если по местным условиям невозможно обеспечить территорию микрорайона крупными бассейнами, то необходимо дополнить ее небольшими бассейнами (площадью 400-500 м с расстояниями между ними 110-140 метров).
205. Крупные водоемы следует располагать у магистральных каналов или хорошо с ним связанными подводными каналами, включающими в свою структуру маленькие бассейны.
206. Строительство бассейна, благоустройство и озеленение территории жилой застройки и размещения здания необходимо производить с учетом конкретного тепло ветрового режима.
207. В непосредственной близости бассейна целесообразно располагать культурно-просветительные и оздоровительные заведения типа чайханы, столовой и.т. п.
208. Прибрежную территорию бассейна рекомендуется озеленять высокоствольными деревьями с высотой штамба 2,5-3,0 м.
209. При разработке проектов обводнения следует учитывать существующую оросительную сеть и имеющиеся бассейны и водоемы.
210. Проектирование водных бассейнов должно проводится в соответствии с функциональным зонированием территории: для участков отдыха населения, для групп жилых домов, для участков школ, детсадов и яслей.
211. Рекомендуется создавать крупные бассейны площадью 2,5-3,0 Га для 3-4 прилегающих микрорайонов, включая водноспортивные комплексы.
212. Система бассейнов жилого района или микрорайона состоит из следующих элементов:1. бассейны микрорайонного значения;2. бассейны жилых групп;3. бассейны отдельных зданий
213. Наименование застройки Площадь бассейна Количество или расстояние1 2 3 41 микрорайон 1500 м и более 3-5
214. Жилые группы 200-600 м1 На расстоянии 110-120 метров
215. Отдельное здание 80-120 м2 У отдельно стоящих выборочных зданий
216. При проектировании систем бассейнов в жилых районах и микрорайонах рекомендуется за счет не застраиваемых территорий отводить под бассейны не менее 5 % от общей площади, при проектировании жилых групп не менее 7 % .
217. С целью формирования благоприятного тепло ветрового режима для микрорайонов (жилых групп) рекомендуется следующий баланс территории: зеленые насаждения 70-75 %, дороги и площади (проезды) 10-12 %, сооружения -2-5 %, бассейны-5-7 %.
218. Водные бассейны следует размещать на повышенных местах рельефа и проектировать так, чтобы «отработанную воду» из них можно было использовать для орошения зеленых насаждений прилегающих территорий.
219. Группы жилых домов располагать таким образом, чтобы они были раскрыты в направлении преобладающих ночных ветров.
220. Каждый водный бассейн должен обеспечиваться подъездным путем для санитарной обработки или очистки его от заиления.
-
Похожие работы
- Формирование тепло-ветрового режима жилой застройки в условиях высокогорной котловины Йемена
- Регулирование микроклимата жилой застройки в условиях сложного рельефа и жаркого климата
- Влияние жарко-штилевого климата на ограждающие конструкции и микроклимат жилых зданий
- Регулирование микроклимата застройки городов в условиях жаркого штилевого климата
- Формирование городских застроек с учетом экологических факторов атмосферной среды в жарких маловетреных и штилевых климатических условиях