автореферат диссертации по архитектуре, 18.00.02, диссертация на тему:Принципы архитектурно-планировочных решений жилых ветрозащитных зданий для севера

Э998-

ШШСИРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАН»!

РСФСР

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЩИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО ' КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНШЕРНОЧЯРОИТШШЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

КИРИЛЛОВА Лвдияла Николаевна

УДК 728.01:624.042.41(211-17)

' ПРИНЦИПУ АРХИТЕШРН0-ГШАШ1Р0В0ЧШХ РЕШЕНИЙ 2ИШ ВЕТРОЗАЩИТНЫХ ЗДАНИЙ ДНЯ СЕВЕРА

18.00.02 - Архитектура адаггай и сооружений

АВТОРЕФЕРАТ дпсоортащш на сояокание ученой отепени кандидата архитектуры

Ленинград 1990

Работа выполнена в Ленинградском 8ональном научно-исследо-вательокоы и проектном инотитуте талового в экспериментального проектирования хилых и общественных зданий (ЛенЗНИИЭП)

Научный руководитель - доктор архитектуры, профессор

A.В.Яковлев

Официальные оппоненты - доктор архитектуры, старший научный

сотрудник В.К.Лицкевич кандидат архитектуры, доцент

B.Г.Танкаян

Ведущая организация - ЛенНШШградоотроительотва

Защита диссертации состоится 1990 г.

в ' * часов на ваоедании специализированного оовета Д 063.£1.02 в Ленинградском ордена Октябрьокой революции и ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительном институте по адресу: 196005, г.Ленинград, 2-я Красноармейская уя., 4, ауд. 505-А.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ленинградскогс жнхенерно-отроительного инотитута.

)

Авторефеоат разослан

Учен»'* секретарь специализированного совета,

кандидат архитектуры, доцент Г.Е.Русано;

Создание комфортной городской жилой ореда на Севере - необходимое условие для формирования стабильного контингента его насел вайя. Основные принципы организации структуры селитебной зоны города в этом регионе сводятся к той или иной степени обособленности жилых образований. Самыми популярными является приемы застройки, смягчающие ее микроклимат, но не изолирующие человека от внешней средн.

Одним из климатических параметров, активно корректируем« градостроительными средствами, является ветер. Для создания ветро- и снегозащиты жилой территории на Севере, в условиях ограниченной возможности применения Дуевесно-хустарниковой >астительнооти, а номенклатуре жилых домов рекомендуется ис-юльзовать ветрозащитные здания.

Ветрозащитное здание - это протяженный дом-экран, который асполагается на границе яйлой территории, защищая ее от' не-лагоприятных ветров. Характерно, что термин "ветрозащитное цание" попользуется для обозначения градостроительного зле-знта застройки. При атом, в качестве ветрозащитных как пра-1ло иопользугтоя традиционные типы жилых домов.

В рассматриваемом типе зданий возникает не благоприятные окроклиматические условия, о вязанные о длительным направлен-II воздействием ветрового потока. Таким образом проявляется соответствие медду решениями, разрабатываемыми на градост- . ятельном и объемной уровнях: с одной стороны градостроите-оперируит объемами, в которых не решена структура в аавн-иости от их градостроительной функции, о другой стороны, зциалисти по объемному проектированию, решая внутреннюю отру-гру жилого дома, отвлечены от конкретной оитуадии застрой, Изучение особых условий функционирования ветрозащитных

зданий, разработка их архитектурно-планировочной отруктуры составляет типологическую основу настоящего исследования.

Проблема йормтэования ветрозащитных зданий связана с более широкой областью соврешзяной архитектурной теории и практики - доследованием архитектуры жилища в связи о климатическими особенностями места его расположения. Наряду с этим» изучение закономерностей формообразования этого типа здания связано со специальными разработками в области архитектурной аэродинамики. Названные направления оостав&ли исходные позиции для проведенного исследования. В нашей стране по ним ведутся работы в ЦНИИЭП жилища, КиевЭНШЗЛ, ЛенЗНИИЭП, СибЗНИИЭП, ШУ, Свердловском политехническом институте и др.

Значительный вклад в развитие методики учета климатических условий пр~ архитектурном проектировании жилица внесли БЛЛ.Да-видсон, А.В.Лешш, В.К.Лицкевич, В.Ы.Пизкин, Т.В.Римокая-Кор-оакова, А.В.Яковлев в др. Вопросам типологии жилых зданий для Север^, а также различный аспектам их пространственной организации посвящены работы С.П.Дьякова, Т.В.Злативской, Г.А.Оль В.Е.Полувктова, В.Г.Танкаяна, А.В.Шипкоаа, Д.Е.Якушевского и др. Исследования в области архитектурно-строительной аэродинамики рассматривав гея в работах С.М.Горлина, Ю.Н.Ионова, Э.И Реттера, Ф.А.Свребровского, А. В.Яковлева в др. Из числа зарубежных авторов, чья исследования и практические разработки пс

I

свяаены проблемам знергс^хономичноВ архитектуры северного жижица, архитектурной аэродинамики, следует назвать Д. Аронина, Д^ндорфа, И.ХЖассела, Д.Хрейндтча, М.1ассло, А.Уайза, Л.ЭЙ ра, Р. Чрскяяа х др

Различные ншг ааяенжя исследований в рассматриваемой ойла стш находятся нет разных отуленях разработки. Результаты иссл

дований специалистов различного профиля (архитекторов, фази-ков, социологов» психологов, иедпков) в малой степени взаимоувязаны о При изучении типологии хилых зданий, предназначениях для экстремальных северных условий, наиболее широко рассматриваются энергоэконоигшов я ветрозащищаиное яилшад, т.е. здания, в которых используются' специальные архитектурно-планировочные приеш для защита их внутренней хилой среда от агрео-сивннх климатических факторов, в частности * ветрового напора. Вопросы формирования зданий, учитывающих ветрозащитную градостроительную функцию, не получили достаточного освещения в современных исследованиях. Все это указывает на необходимость . научной разработки и внедрения в практику принципов архитектурно-планировочной организации жилых ветрозащитных зданий.

Актуальность настоящего исследования определяется олетую-пртми положениями:

необходимостью использовать ветрозащитные здания в городской застройке оеверной зоны страны о целью улучшения ынкро-клииата на хилой территории;

возникновением неблагоприятных последствий ветрозащитной зоотановки здания, проявлявдихся в ухудшении микрокллматичоо-отх качеств его внутренней талой среда, а такая отдельных зон гридакалцего к доцу наружного пространства;

значительной долей ветрозащитных зданий в общем объеме алого строительства в ветреной и пурговом районах;

возможностью использования ветрозещитных зданий для ооа-ания выразительной хилой застройки, благодаря особевлоотям х обьешо-пространственного и конструктивного решения.

Цель исследования - улучшение микро юшштичвскшс качеств . алой срода ветрозащитных зданий архитоктурно-шшлировочпыми редствамн и разработка на этой основе принципов их форкнро-

вания. Для достижения указанной цели ставятся следующие

валачл иоаделррзтая;

определение предпосылок формирования ветрозащитных зданий в хилых ячеек в условиях ветреных и дургошх районов Севера, изучение отечественного и зарубежного опыта в рассматриваемой области, анализ современной практики и тенденций развития;

проведение теоретических ж экспериментальных исследований, выявляющих требования к планировочной структуре хилых ячеек и ветрозащитных зданий в целом;

определение основных закономерностей функционального зонирования квартир в дома;

изучение закономерностей формообразования ветрозащитного здания;

одре дарение предпочтительных типов объемно-планировочной структуры дома;

выявление предпочтительной конструктивной схемы здания; формулировка принципов архитектурно-планировочной организации ветрозащитных зданий.

Предметом исследования являются архитектурно-вланирогочные и конструктивные средства защиты аданий от избыточной инфильтрации наружного воздуха, возникавдей вследствие их ветрозащитной постановки.

Объектом исследования являются многоэтажные жилые здания, градостроительной функцией "оторых являете;, ветрозащита «гиг *врриторт1.

ТЪанипы исследования. Архите1 гурво-планирпвочная организа пхя г^трозащитногс дош исслед"ется для условий зимнаг э пера ала в 1Б * ГГ подрайонах I строитвльно-.лиматической зоны, для городской застройки. В работе не рассматриваются градостроительные вопросы футтэдионирования ь^трозащитных аэр да-

пемзчесгах трупп, а также вопросы инооляции территории. Эти параметры принимаются в соответствии с требованиями СНаП и рекомендациями ЛевЗНИИЭП, За пределами исследования остаются малоэтажные здания. Архитектурные и конструктивные средства ветрозащита внутренней жилой среда здания рассматриваются о учетом необходимости обеспечения условий для оптимального функционирования инженерных защитных средств. Исследование последних в рамках данной работы не проводится. ШШ И?°Л9ДООТИЗ включают:

анализ теоретических разработок, отечественной и зарубежной практики проектирования и строительства;

патентные поиск, направленный на выявление тенденций научно-технического прогресса в рассматриваемой области; социологическое обследование ;

фазическое моделирование в аэродинамической трубе и канале; поисково-экспериментальное проектирование. Научная новпзна работы определяется следующими положениями: выявлены закономерности изменения аэродинамических характеристик ветрозащитных зданий в зависимости от их параметров и конфигуредки. проведена классификация ветрозащитных зданий;

определены условия'минимальной степени подвижности воздуха в хилой ячейке в зависимости от ее архитектурно-планировочного решения; -

выявлены закономерности влияния архитектурно-конструктивных средств на условия аэрации здания и ветровой режим придомовой территории (сквозных проездов, зоны перед наветренным фасадом);

сформулированы принципы проектирования ветрозащитных зданий. Перечисленные положения заносятся на защиту.

Практическое вндчение исследования ооотоит в разработке рекомендаций для проектирования ветрозащитны* зданий: предложен ооотав и размеры жилых помещений квартиры; определены возможные сочетания различных типов хилых ячеек в доме;

предложены оптимальные для данного типа вданий объемно-планировочные сЪстеш и конструктивные схема;

рекомендованы приемы архитектурно-планировочной организации наружного придомового пространства.

Основные положения работы могут использоваться в практике проектирования ветрозащитных и знергоэкономичтос зданий для ветреных районов, не только обусловленных границами исследования, но и входящих в 1Д подрайон I климатической зоны, а также во II юшматичеокую зову страны.

. Апробапия и дубликапии. Основные результаты исследования освещены в шести публикациях, доложены к обсуждены на научно-техничеоких конференциях ЛИСИ (Ленинград, 1983 г., 1988 г.). Реализация, Выводы и предложения исследования внедрены: в экспериментальный проект Э-Г/П-1 п.З "Еилой дом для пур-говых районов на базе изделий серии 112", ЛенЗШИЭП, 1982 --1963 гг.; в экспериментальный проект Э-Г/М п.5 "Энергоэко-ношпный хилой дом для г.Надыма", ЛенЗНИИЭП, 1987-1988 гг. (акты внедрения прилагаются);

в плановые н учно-исследовательскае работы ЛенЗНИИЭЦ - НИР А гос. регистрации 0182 3040990, 198« г., НИР # гос. рэгастре-ц».. 01.86.05.527, 1967 (акты внедрения прилагаются).

рфдм работу. Диссертация состой* ее одного тома объемом 176 отравил. Текстовая часть, изложенная на 122 страницах, состоят ив ввйлепия, трех глав и выводов; гра<5 аческие материалы продето ¡шиш на 27 страпицах; библиография содержит 127 наши-

нований, в ток числе 28 - на иностранных языках; приложения составляв? 14 страниц. В приложения включены: вариант конструктивного решения ветрозащитного экрана, образцы анкет социологического обследования, теплотехнический расчет, акты внедрения, справки о депонировании рукописей.

Структура исследования. Тоехчаотная структура диссертации подчинена логике изложения существа проблемы, которая включает разработку вопросов, требующих различных методов иооле-дозания.

В первой глава "Ооновнне тенденции организации ветрозащиты" на оонове анализа оущеотвуадей практики ветрозащитной . и энергозконокичной архитектура исследуются прогрессивные тен-

* ч" 1

денции в проектировании и строительстве жилых доков, соответствующие условиям особо ветреных и пургошх районов. Предложена рабочая классификация рассматриваемых типов зданий; сформулированы требования, предъявляемые к ветрозащитным зданиям.

Во второй главе "Аэродинамические принципы формирования ветрозащитных зданий" на основа оравнэния аэродинамических характеристик и степени аэрации различных обьэынс-планлровочных вариантов экспериментально исследована параметры и конфигурация ветрозащитных зданий а их жилых ячеек, а также возкоетос- . •л защиты этих домов путем псдользовячия дополнительных конструктивных элементов наружного наветренного отравления. -Рассмотрены архитектурнб-планироэочвчо приемы, поаволяющие корректировать ветровые условия на территории, которая придакает к наветренному фасаду, а такко а сквозных проездах дош.

В трзтьей гжува "Архитектурно - планировочная органа- I зация здания" теоретически обусловлены принципы зонирования хилой ячейки и здаяся в цел ты; проанализированы результаты экспериментального проектирования; выявлена еггегофтка о(Ятг-

- в -

но-простронотвенной оиотеш дома и соответствующих ей конструктивных схем. На основе общей интерпретации исследований, проведенных в рамках всей работы, сформулированы принципы формировании ветрозащитных зданий.

В заключении намечены этапы внедрения принципов архитектурно-планировочной организации ветрозащитных зданий, даны рекомендации по их проектированию, проанализированы вопросы социально-экономической эффективности предложенных решений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Комплекс градостроительных требований, обусловленных рядом рассмотренных в работе социально-экономических и природно-климатических факторов, предусматривает корректирование ветрового режима ва отдельных функционально необходима участках городской территории. Дня этого организуется система ветрозащитны., зданий, каждое из которых, встречая выправленный ветровой поток, должно защищать прилегаицую к нему территорию. Размеры ветровой тени обусловливаются габаритами наветренного фасада я конфигурацией плана ветрозащитно:о здания. Однако, ветрозащитная постановка здания, улучшая мшфоклиматические условия на подветренной территории, влечет за собой некоторые негативные последствия..Они заключаются в следующем.

Ухудшается внутренний микроклимат ветрозащитных зданий По данным натурных наблюдений при одинаковой норме пфдачи тепла в квартиры сзноотороЁлей и двусторонней ориентации происходят либо выхолаживание первых, либо перегрев последних с разницей температур воздуха до 5°С. В квартирах двусторонней ориентацс: в: Злвдается также псантенная по сравнению с нормативной степень подвижности воздуха. Разница температур воздуха в каарти-

п -

рлх наветренного а заветренного фронта достигает 10°-.

Осложняются мпфоклимдтические доловил наветренной терри-

тории. Перед наветренным фасадом в зоне интенсивного пешеходного движения образуется мощный вихрь, скорость которого превышает полевую скорооть ветра в 1,7-2,0 раза. Затрудняется доступ к наружным входам в дом, к объектам торговли и обслуживания, расположенным в таких магиотфалыгах домах. По зарубежный источникам незащищенные жилые улицы в северных странах пустуют 3/4 года.

Накапливаются снегоотложения у заветренного фаоада. Это проиоходит вследствие возникновения на подветренной территории вторичного ослабленного ветра, направленного к ветрозащитному зданию. Подъем здания на опоры исключат снегозаносы лишь при высоте этого подъема, равном одной трети высоты здания, что влечет за собой либо нежелательный роот этажнооти, либо значительное удорожание строительства.

Анализ перечисленных факторов ветрозащиты позволил определить специфику воздействия каждого из них на структуру ветрозащитного здания и характер требуемых преобразований, главными среди которых являются: оптимизация формы здания, определена рациональной объемно-планировочной организации его хилых 1чеек, выявление средств активной и пассивной защиты внутрен-!ей жилой среда и прияегавдего к дому наружного проотранотва, . »беспечение незатрудненной эксплуатации наружных входов в злато.

Изучение отечественного и зарубежного опыта позволило охарактеризовать тенденции развития жилища, которое либо о точки рения градостроительной функции (тип I), либо о чочки зрения ормирования своего внутреннего пространства (тип П) учитыва-т фактор интенсивного ветрового воздействия на здание. К пер-оыу типу относятся две характерные группы домоэ-экранов, пяа-вровочные решения которых отличаются: а) нейтральностью по

отношению к направлению ветрового напоре; б) ориентированностью внутреннего проотранотва, обусловленной неадекватными воздействиями природных факторов на противоположные фасады. Ветрозащитные овойотва зданий с нейтральной планировочной структурой проявляются лишь в характерной конфигурации их объемов в целом. 1руппа домов о выраженной ориентированностью планировочной структуры наиболее соответствует категории ветрозащитных зданий. Однако они предназначены как прави-о для ващиты территории от неблагоприятных зимних ветров северного, восточного и западного направлений, т.е. имеют ограниченную область применения, в которую, например, не вхсщят 1Б и 1Г подрайоны I климатической зоны нашей страны.

Второй тип - это ветрозащященные автономные объемы, не оказываяцье направленного воздействия на ветровой режим прилегающей территории. Они, в свою очередь, вхлючают две пространственные разновидности: одиночные здания и комплексы.

основными защитными приемами, которые используются в том или другом выделенном типе, являются: оптимизация формы здания, устройство буферных пространств, оптимизация фунвци'»-нально-шшнировочной структуры жилых ячеек, заглубление в землю значительной ч^сти объема здания, инженерные и конструктивные влементы оборудования жилища.

Цриваденная классификация является рабочей, вспоыогатель-

I

ной. В итоговой форц^таровк' ветрозащитным .данием будет называться лшь то, которое о<Чединяе~ комплекс приемов, обеспечивающих полноценность его типологических г градостроительных ветрозащитных пункций.

Объеыно-щххпранст венная структура р^смотренных выше типов зданий достаточно разнообразна: используются гапрейные, коридорные, секционные ж террасные планировочные схеш. В це-

лом, нейтрализация неблагоприятных последствий значительных ветровых нагрузок осуществляется га счет мероприятий, которые обеспечивают: уменьшение объема инфильтрации воздуха; обеспечивают аффективную работу инженерных систем; изменяют направление движения воздуха в системе "наружная среда - внутреннее пространство".

Объем инфильтрации и эксфильтраций воздуха в большой степени зависит от аэродинамических характеристик дома, эффективность работы инженерных систем ветрозащитного здания - от зопоставимости объемно-пространотвенного решения квартир по физнаку степени подвижности внутреннего воздуха. С целью вы-? тления оптимальных условий для практического использования горе числе иных мероприятий были проведены экспериментальные яродипамические исследования различных форм зданий, отдоль-нх вариантов решения партерного уровня дома, а также объем-о-оланировочных вариантов жилых ячеек. Эксперименты проводи-ись в аэродинамическом канале ЛенЗНИИЭП. Моделирование осу-ествлялось в соответствии с методикой, разработанной С.Н. Ьрлиным в институте механики ШУ.

Конфигурация моделей, выбранных для исследования оптималь-а форм ветрозащитных зданий соответствует тем, которые пользуются в практике строительства или рекомендуются в тео-зтических разработках по организации градостроительных -аэро- ■ шамических групп: прямоугольная, овальная ("дуга"), ломаная, одним или более углами поворота ("птичка" или "скобка"), штерпем для сравнения различных форм была принята средняя дность аэродинамических коэффициентов соответствующих точек ветренного и заветренного фасадов. В итоге выявлено, что . ямолинейная, ступенчатая конфигурация, а также все вицы во-утых очертаний планов ветрозащитных зданий являются небла-

гоприятныда. Рекомендуется использовать выгнутое дугообразное очертание плана о радиусом кривизны Я>6Н (где Н - шоо-та здания) при диапазоне румбов преимущественных направлений неблагоприятных ветров в пределах 45°, а при диапазоне 45°-90° - выгнутое скобообразное очертание с прямолинейными отрезками плана длиной 0,3 - 0,5 протяженности здания, соединенных под углом 120°-135°.

Объеыно-пространственнов решение партерного уровня здания также найдено экспериментальным путем. В основе предложенных архитектурно-планировочных приемов лежит принцип расслоения ветрового- потока и отведения основной его части из пешеходной зоны перед наветренным фасадом. Архитектурные средства, позволяющие осуществить этот принцип, представляют собой: I) подиул; 2) навес, устраиваемый по всей протяженности наветренного фасада здания.

Создание допустишх ветровых условий в сквозных проездах также возможно путем регулирования их воздушного режима. Исследована зависимость скорооти ветра от пропорций проезда, его относительной высоты, местоположения в здании, применения локальных оредотв защиты - навеса и ветрозащитного зщ>а-на. Последние отзываются наиболее эффективными средствами 8вдити. Причем, для устранения противоречия между требован®

ямх ветрозапгты х обеспечения въезда транспортных средств

<

необходимо предусыртрь^ат? разделение лрс .транотвг проезда на центральную транспортную в бокгзые пешеходные зоны. При о :ом центральная часть остаетс открытой, в от ветра ьищшца ото., только последние. Создапе б: топриятного михро: шмата в сквозном проезде в сочетании о прим. юнием мер по чредот-врияенюо свегоотложений в этой зоне делает возможнчм устро' стдо здесь удобных вхсов в дом.

Принцип изменения направления движения воздуха в систеьгэ "наружная среда -- внутреннее пространство" осуществляемся при использовании ветрозащитного эщзана перед наветренным фасадом здания. В этом случае при наличии ветра через наветренное наружное ограядение происходит экс фильтрация внутреннего отработанного воздуха вместо инфильтрации наружного. Данный прием позволяет: I) исключить интенсивную нерегулируемую инфильтрацию во время сильных ветров; 2) утилизировать

г

тепло удаляемого естественным путем отработанного воздуха; 3) уравнять условия воздухообмена в наветренной и заветренной зонах дома. При отсутствии ветра воздухообмен иедду наружной и внутренней средой происходит по обычной схеме„

Архитектурно-планировочное обеспечение эффективной работы инженерных сиотем предполагает регламентированное сочетание квартир различных объёмно-пространственных типов в ветрозащитном здании. Проведенная классификация жилых ячеек по признаку степени подвижности внутреннего воздуха выделяет группы квартир оо следуюцим режимом: "благоприятный", "умеренный", "неблагоприятный". В ветрозащитном здании, определенной ориентации для обеспечения эффективности функционирования инженерных систем одновременно могут быть использованы жилые ячейки, относящиеся к одному из этих классов. Принадлежность -совокупности квартир к одному или дуугону .лаосу предопределяет количественную нагрузку на энергетические систеш

У"9ньшение инфьльтраци;. через наружные ограждения возможно осуществить путем оптимизации архитектурно-планировочного решения квартир и здания в делом, обусловливающей сокращение периметра наружного ограждения. При этом предусматривается изменение традиционного характера контакта из аду наружной я внутренней средой отдельных функциональных зон жилой ячейка.

Возрастает та доля этого взаимодействия, которая осуществляется через буферное пространство. В качестве буфера служат: неотапливаемая веранда, изолируемая от хилой зоны на зимний период; эркер, связанный о халой зоной саетопрозрачной гибкой перегородкой, не изолируемый на зимний период; хилое помещение, смежное с заглубляемым к центру корпуса пространством. Эти приемы позволяют повысить уровень компактности квартир на 10-2В$.

Однако, существующие приемы реорганизации пространства хилой ячейка разноречивы по сути, являются следствием субъективной авторской концепции, не имея теоретического обоснования. В о вязи с этим выявлены объективные факторы для определения приемов, способствующих уменьшению непосредственного контакта между наружной и внутренней средой, не нарушающих ори этом допустимые границы снижения потребительского качества жилища.

Методика, принятая для разработки принципа светового зонирования хилой ячейки, основана на последовательном шявлении взаимосвязанных фекторов, определяющих планировку квартиры: сезонной.длительности различных видов жизнедеятельности, вли-яхщих на выбор функциональной модели квартиры; санитарно-гигиенических и психологических характеристик структурных ■ элементов выбранной планировочной модели; соответствия функциональной организации хилой ячейки санитарно-гигиеническим и психологическим аспектам по шкале предпочтений; соответствия принятой функциональной модели существующим типам гространо-твенного зонирования квартиры, отражающего объективные социальные тенденции. Совпадение характера предпочтений по воем рассматриваемым признакам является объективной предпосылкой для рекомендации рассматриваемой надели функционального зо-

— ла —

нирования хилой ячейки в планировочную практику.

На этой основе выявлены амплитуды сезонной длительности функциональных процессов, происходящих в квартире. Время наиболее интенсивного использования общесемейной зоны совпадает о темным периодом года. По нерв увеличения оветового дня происходит "разгрузка" этой зоны» Интенсивность использования зон индивидуальной жизнедеятельности и рабочей зовы меняется в течение года незначительно. На основании этой осо-

г

бенности, а также'анализа социальных установок предлагается осуществлять пространственное формирование жилой ячейки путем группировки видов жизнедеятельности по социальному признаку: индивидуальные - общесемейные. Обособление индивидуальной и общесемейной зон позволяет размещать последнюю в глубине корпуса без непосредственного контакта о наружной средой. Данная модель обусловила проведение анализа санитарно-гигиенических и социальных требований на уровне отдельных функциональных процессов а выделения тех, для которых неблагоприятные последствия удаления от наружной среда будут минимальными и допустишми. Анализ проводился по следующей схеме: .

сравнивались порога психофизического дискомфорта индивидуальной и сЗщеоемайной вон, т.е. выяснялись условия реализация функций жизнедеятельности в .лждой ;з них;

для каждой из .»он выявляясь степень использования комлен-снрующих функций Ьсфужногг проема н>_ основании физических ж психологических особенностей протекающих в зоне процессов;

сопоставлялась степень снижения порогов дискомфорта каждого процесса жизнедеятельности, вознжкахщего в связи с отсутствием наружного проема, с уровнем потребности в этой проеме для ра~ тачных зон квартиры.

В процессе анализа учитывалось, что чувствительность ин-давнда изшхвтся в условиях "изоляции и пребывания в социальной группе о В первом случае чувствительность болевых, зрительных и других анализаторов человека, а, следовательно0 и порог психологического дискомфорта выше. В моделировании семейкой жизнедеятельности по шкале его категорий уоловвя об-щеешэйных функций отождествляются с условиями социальной группы с а условия индивидуальных процессов - с ситуацией изоляции.

В результате сопоставления характерных признаков комплекса процессов жизнедеятельности выявлено, что амплитуда между уровнем психофизического дискош£юрта и уровнем потребности в фун-шшоявхшш использовании наружного проема максимальна в обще-ешэйь'ой зове и шнимальна в индивидуальной зоне и в кухне. В ©йщесзмэйной зоне ощущается меньшая потребность в окне при бажэа шсовш пороге днском$орта0 чем в индивидуальной зоне и в кухне» Сравнение данных предпосылок с оезонной функциональной моделью показывает совпадение их предпочтений в отношении характера взаимодействия различных пространственных зон квартире в наружной сре;ой.

Анализ объективных социальных предпочтений выявляет: отрешение к кндЕвидуаяьаоцу распределению комнат доминирует над фувгаионально-вреаенным; расположение общесемейных функций в квартире неетабяяьно из-за ашуждешюго совмещения их о инди-г^куальныш иж производственными; постоянная потребность в увелЕченжЕ роста кухнк вызвана ее ролью резервного пространства лая размещения процессов либо общесемейного либо индивидуального характера, причем явление миграции некоторых функциональных процессов в пространстве квартиры свидетельствует о несоответствия качества 8 то го пространства функциональным требованиях независимо от его величины.

Таким образом, закономерности пространственного функционального зонирования, полученные на основании личностных предпочтений имеют ту же шкалу структурных элементов, что и сезонная функциональная модель, подтверждая тем оамым ее правомочность. Предложенной охеме функционального и светового зонирования при средней норме заоеления а = К-1 соответствует наличие олвдующих типов жилых помещений: многофункциональная жилая комната для одного человека (тип I), многофункционаяь-

г

над жилая комната'для двух человек (типП), гостиная (тип Ш). Произведен расчет величины предлагаемых типов помещений по известному методу формирования жилого пространства на основе условных пространственных элементоч. Для помещений типа I и П то принятии в наотоящее время нормам минимальной является площадь соответственно 11,0 м2 и 16,0 м^. Площадь гостиной в зависимости от типа квартиры варьируется от 12,5 ы^ (в однокомнатной на двух человек) до 20,0 V? (в пятикомнатной квартире).

Анализ объемно-пространственных структур ветрозащитных зданий выявил целесообразным: обособленное размещение малокомнатных (в секционно-корвдорной структура) и многокомнатных (в коридорной и галерейной структурах) квартир. При этом обеспечиваются необходимых условия: I) удовлетворение ясех градостроительных требований по ветроз дите и инсоляции; 2) обеспечение норматгвьих микроклиматических условий в ;«илых ячейках; 3) соблюдение нормативна* аределов „¿щей площади квартир.

Использование специальных плшптровочных приемов в проектировании жилых ветрозащитны:, домов с широким корпусом может быть разделено на два иреиввных этапа я соответствии с реальными возможностями развития его пространственной структуры. Первый этегт: применение нового принципа светового аоиирования

квартиры . Этот прием обеспечивает расширение корпуса как меридиональной, так и широтной ориентации до 15,0-16,0 м, уменьшение пнощада оконных проемов на 3-4 Снижение теалопот:рь- . при 8том соответвтвует двухкратному объему тевлопотерь, имеющих меото га счет повышенной вяфилмрации через наветренные ог-равдениа. Второй этап: а) увеличение площади хозяйственно-бытового комплекса квартиры за счет роста нормативных пределов ее общей площади; б) включение хозяйственно-бытовых помещений в структуру общедошвой территории.

Обьемно-цространйтвенное решение партерного уровня ветрозащитных зданий цредоцределяет его функциональное назначение, поскольку навес или лриотрой изменяют режим инсоляции и освещенности внутреннего проотранотва. Данные обстоятельства обусловливают необходимость исключения жилья из этой гоны и разма-. щенве в ней предприятий ойцвотвенного назначения. Последнее соответствует градостроительной функция ветрозащитного ццазия.

Конструктивная схема дома выбирается на ооновании предпочтений его двух разнохарактерных функциональных 8он: жилой и общественной. Планировочным особенностям как той, так и другой не противоречит использование продольных несущих стен или кар-1 касно-стеновой конструкции о широким шагом колонн.

На основании проведенных исследований сформулиробаны принципы проектирования ветрозащитных зданий (рисЛ). .

Значительная протяженность ветрозащитного здания, лаконичность его объемного решения требуют особого подхода к архитектурной разработка его фасадов. Устройство ветрозащитного экрана может позволить трактовать пластик- наветренного фасада лака контрастно по отношению к традиционным решениям (рис.2).

В работе рассмотрены вопросы социалг чо-акононичкокой эффективности ветрозащитных 8дьний. Оценка объемио-тхланировочного

решети дома по приведенный затратам выполнена на основании ' методики, разработайной в ЦНияУц жилица. Экономия до расчетному варианту ветрозащитного дома по сравнении о домом-аналогом (серии 112) составляет 6-7 %, прячем экономия имеет меото как по статье эксплуатационных расходов, так и по капитальным затратам. Социальный эффект выражается в улучшении микроклиматических качеств жилища, что соответственно повышает его потребительские качества.

т

выводы

1. Ветрозащитное здание как функциональный градостроительный элемент широко используется в застройке ветреного и пурго-вого районов I климатичеокой зоны отраны. Важной особенность!} ветрозащитного здания представляется обусловленность его внутренней структуры конкретной ситуацией заотройки.

2. Ветрозащитная постановка типовые зданий влечет за собой ухудшение и неравномерность микроклиматического режима в различных типах кйартвр; а также в противоположно ориентированных зонах дома. Неблагоприятные последствия проявляются также на территории пешеходного движения, прилегающей к наветренному фасаду и в сквозных проездах дома. Эти явления вызваны наличием своеобразных воздушных потоков, обтекающих ветрозащитное здание.

3. 3 диссертации разработаны принципа архитектурно-пяаниро-вочной организации ветрозащитных зданий, обеспечивающие их нормальное ф! кционирование J различных градостроительных ситуации:. Эте лринпипы создают ъоэмсдность, исходя из кон(фетных условий заотройки, избирать разнообразные архитектурно-планиро-вочтае решения здеоий данного тлль в соотэетогвии о творчооюш кредо авторов.

Цринцип создания равномерных условий аэрации внутреннего пространства здания предусматривает выбор оптимальной конфигурации дома, подбор хилых ячеек о "однородным режимом аэрации. Использование этого принципа ооздаот условия для обеспечения высокого уровня микроклиматического комфорта инженерными средствами.

Принцип сокращения величины инфильтрации и экс фильтрации воздуха через наружные ограждения здания предполагает повышение компактности жилой ячейки и за счет этого - уменьшение площади наружных проемов к повышение компактности здания в целом. Использование этих приемов обеспечит эйергосберегаю-вдй эффект при эксплуатации адштая.

Принцип создания однородных условий воздухообмена в помещениях наветренного и заветренного фронта предусматривает замену инфильтрации экс фильтрацией воздуха путем использования особой конструкции наветренного ограждения. Этот прием дает возможность любого сочетания архитектурно-пространственных типов жилых ячеек а ветрозащитном здании.

Принцип регулирования уровня взаимодействия внутренней г наружной среды предполагает трансформацию отдельных элементов наружного ограждения дома (как внутренних дополнительных теплоизоляционных, так и наружного аэродинамического экрана). Это позволяет на врвж благоприятных погодных условий максимально уменьшить поихологичеокиС эффект изоляции внутренней яйлой ореды от наружного пространства.

Принцип взаимодействия здания о прилегающим пространством обеопечивает иодсыьзованже архитектурно-планировочных приемов, корректирующих микроклиматические условья в пешеходной зоне перед наветренным фасадом, а также з сквозных проездах

здания.

Цринцип использования направленной ветровой энергии предусматривает устройство ветроэнергетических установок на кровле, используя таким образом экологически чистую энергию.

4. Цринцшш создания равномерных условий аэрации внутреннего проотранотва здания и создания однородных условий воздухообмена в помещениях наветренного и заветренного фронта являются взаимозаменяемыми. Использование того или иного опре-

г

деляется конкретной градостроительной ситуацией а возможностью конструктивной системы здания. Использование этих принципов может осуществляться последовательно. На первом этапе -использовать регламентированные планировочные приемы в проектах, осуществляемых в изделиях имеющихся серий, на последующих - проводить свободное формирование компактных структур в условиях использования аэродинамического ветрозащитного Э1фа-на.

5. Проектирование ветрозащитного жилого здания следует осуществлять адресным методом, который может обеспечить качество архитектурно-планировочных разработок, удовлетворяидее градостроительным и типологическим требованиям. При этом, в каждом конкретном случае необходимо производить проверку аэродинамических свойств объемных решений, принимаемых-к рассмотрению, на првдпрооктноЧ отадии.

Опуботгованные работы по теме диссертации:

1. Состсние и задачи исследования по архитектурно-планировочной организации жилых ветрозащитных зданий для Севера// Рук. депонирована в 'НТИ Госгражданстроя.- Ы., 1964,- Л 134.-II с.

2. .Шяние фор!,« яэтрозаднтного здания на условия продува-

бмоотн его помещений //Йроблеыы совершенствования хилых и общественных зданий и комплексной застройки в городах и пооел-ках Севера: Сб.науч.тр. ДенЗНИИЭП - Л., 1984.- С.72-79.

3. Некоторые особенности формирования микроклимата на участках сквозных проездов зданий //Проблемы совершенствования хилых и общественных зданий и комплексной заотройки в городах и поселках Севера: Сб.науч.тр. /ДенЗНИИЭП - Л., 1984.-С.119-124. (Совместно о Ю.Н.Ионовым)

4. Принципы организации хилой ячейки ветрозащитного здания// Комплексная застройка в типология зданий на Севере:Сб.науч.тр./ ЛевЗНИИЭП - Л., 1967. - С.42-45.

5. Архитектурно-конструктивные средства формирования ветрозащитных зданий для Севера /Рук. депонирована во БНШТАГ 1Ъс-комархитектуры /Яюше и общественные здания - М., 19В8, вып.в-1 552 - 6 о. (Совместно с А.о.Якоадевым)

6. Объеино-проотранственная организация хилых ветрозащитных зданий для Севера //Архитектура и конструкции хилых и общественных зданий для строительства а Западной Сибири: Сб.науч. ¿■р. ДенЗНИИЭП - Л., 1988. - С.85-91

ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ ВЕТРОЗАЩИТНЫХ ЗДАНИЙ

оовданяе равнонервях условна еэрацет пря традияоннсм решит наветренного ограхде-ши

РЕШМШИРОаЛНИВ конфитраци адакм

£5 ШЗШИПКРСШНИВ оЛвкно-яро-странотвенно» структур« квар-тнр

гааиитвюаисв кдаяровоч-

кнх параметров ввмтрвлопс ло-

вС

оокраввнгв оАвма ¡ш-{иьтраяп иеругного I ввфиирацш внутреннего воздуха

ЦОППМВЯЦН »ария кгрпуса ¿ЗГ_ ОШШВЛЦШ рагмаров еаруюта ароеизв

® ОЕПКШШИ тшов квартар в 8Л-шспвста от орвввтвип адветя

создаете адкородил уолоой воздуыоСиава черва навегрета» в эаветрвиоэ ограадз-пх

Д РЕШИРОВАНИВ гетрваюе.того ветрового потека ветроюят-юв| 9)ф8нсм наветренного {аса-га

регуировате уровня Ш.'ЯЙ!1гь8| взагмсщевстоая виутренней 1 наружно! ерэ

да

Щ:СТАНОМП1АШИ юутреяша

иантоэ огрвздеем

• ¡ь^ТРАНМОРИАШИ внутренних перегородок

ТРЛНООСПШШ мешктов еару-жиого ограшвшо)

«в——а—ют———сушт щчицчц. нвйтралвзаш* кегвм- ООПРлШЖ иаижя о ярострвв-того ветрового вов2в>- стой перед маветреяни» фасо-стввя в пеоехошви во- ..ж

на*, экоь .ля тошавн«^. С0ПРЛ2Ш2 мая*» о простр«»-ресурсол смой скво>шп проевеов

££ ¿0ШШС1Е ипвнершх с«ст«м зивнжя с я'«араыагаа( ватро-ЛЧ1 аотогоы

Г/с.1

АРХИТЕКТУРНЫЙ ОБРАЗ ВЕТРОЗАЩИТНЫХ ЗДАНИЙ

ШИЩГГЕКТУРНМШЮЗЩОШЕ ПРИЕМ» ¡УЛОШСШШ ЗЕГКШИШОГО ЭКРАНА Иш «отиргады ШЛЛИКИ М-'АДОВ 'ЖТРОРА'ЦИТКД ЗД/Шй

Рео.2