Климатические особенности г. Одесса.

РАЗДЕЛ № 3

 

Строительная физика

 

 

Спецкурс разработка раздела строительной физики

к дипломному проекту на тему:

 

«Медиатека в г.Одесса»

 

 

Вып. ст. гр. АБС-503С Остапчук А.В.

Пров. проф. Витвицкая Е. В.

 

Одесса 2011

 

3.1 Анализ и учёт климатических особенностей района строительства при разработке генерального плана.

 

Согласно «Нормативным требованиям по учёту климата при разработке

генплана» (ДБН 360 - 92** Градостроительство, Киев, 2002), должна быть произведена микроклиматическая оценка территории застройки по трём направлениям:

 

п. 10.29:

1. Обеспечение благоприятных условий территории застройки по комплексу климатических факторов:

· температура наружного воздуха

· ветер

· солнечная радиация

2. Обеспечение достаточности инсоляции территории и помещений проектируемых зданий.

3. Обеспечение минимизации теплопотерь зданий и формирование рационального теплового режима.

 

П. 10.30 Размещение и ориентация жилых и общественных зданий

(за искл. детских дошкольных учреждений, общеобразовательных школ,

школ – интернатов) должны обеспечивать продолжительность инсоляции жилых помещений, определённых нормами и территории не менее 2,5 ч

в день на период с 22 марта по 22 сентября южнее 58⁰ с.ш..

 

п.10.31. «В III – IV климатических зонах необходима защита зданий и территорий от перегрева путём применения свободной, хорошо аэрируемой застройки, озеленения, обводнения, использования солнцезащитных средств».

 

П.10.32. «Мероприятия по регулированию ветрового режима должны быть направлены на смягчение микроклимата, в первую очередь, на участках детских дошкольных учреждений и школ, в зонах отдыха и на основных пешеходных путях.

Наиболее эффективные приёмы ветрозащиты - многократное

применение ветрозащитных экранов по глубине застройки, создание аэродинамических групп.

Климатические особенности г. Одесса.

 

Украина. Физико – климатическое районирование (климатические зоны)

 

г.Одесса находится в IIIБ2 климатическом районе (побережье Чёрного моря).

· применить пп. 10.31. ДБН 360-92*: «В III – IV климатических зонах необходима защита зданий и территорий от перегрева путём применения свободной, хорошо аэрируемой застройки, озеленения, обводнения, использования солнцезащитных средств».

Элементы климата и классы погоды г.Одесса

 

Клим. зона

Элементы климата

Обозна-чение

Месяцы года

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

III Б2

Температура наружного воздуха

tн, ^0C

^-2,5

^-2

^2

^8,2

^15

^19,4

^22,2

^21,4

^16,9

^11,4

^5,3

^0,2

Упругость водя-ного пара наруж-ного воздуха

ен, гПа

^4,9

^4,9

^5,8

^8,3

^12,2

^15,8

^17,1

^17

^13,6

^10,3

^8,2

^6

Относительная влажность наружного воздуха

jн, %

^98,2

^94,8

^82,3

^76,3

^70,1

^70,2

^63,9

^66,7

^75,1

^76,4

^2,8

^97,7

Классы погоды

Х

Х

Х

П

К

К

К

К

К

П

П

Х

 

г.Одесса характеризуется следующими классами погоды:

· холодная - XII, I, II и III месяцы,

· прохладная - X, XI, IV,

· комфортная - V, VI, VII, VIII, IX.

Т.е. холодная зима и преимущественно тёплое влажное лето.

Необходимо применять замкнутый режим эксплуалации для зданий круглогодичного действия и открытый для сезонных построек.

Ветровые нагрузки г.Одесса

СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика»,Приложение 4

Повторяемость ветров P(%) и скорость ветра V (м/с).	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
Январь	19 % 6,2м/с	8,5			4,8	4,6	4,5	5,1
Июль	4,9	4,2	2,8	2,9	3,9	3,3	3,6	4,3

 

 

повторяемость ветра % скорость ветров V м/с

 

 

 

 

Анализ ветровых нагрузок г.Одесса:

 

Господствующими ветрами для Одессы являются:

Зимой С, СЗ, СВ, З.

Из них опасные С, СЗ, СВ, приближается В,

так как их повторяемость P%>12,5,

· для СЗ (5,1м/с) ветра можно рекомендовать защиту озеленением,

· для С (6-7м/с) - защита зданиями,

· для СВ, В (скорость > 7м/с) - защита зданиями и озеленением.

 

Летом господствующие – С, СЗ, Ю.

Опасных нет (т.к. северный ветер летом является господствующим, -

повторяемость 22%, а его скорость (4,9м/с) приближается к границе опасного - 5м/с - то можно рекомендовать с севера защиту озеленением,

эта же рекомендация относится к СЗ ветру P 22%, скорость 4,3 м/с.

 

· Наиболее благоприятные ветры для аэрации летом: Ю (15%;3,9м/с); СЗ (22%; 4,3м/с) и С (22%; 4,9 м/с) – с озеленением.

 

Рекомендации по выбору архитектурных решений при проектировании застройки в г. Одесса.

· замкнутая схема застройки для территорий и зданий круглогодичной эксплуатации;

 

· повышенная этажность и отсутствие разрывов в застройке со стороны опасных господствующих зимних ветров – С, и особенно СВ.

· применение ветрозащиты в виде озеленения - со стороны СЗ возможно частичное раскрытие застройки при интенсивном озеленении - способствует аэрации и ветрозащите.

 

· защита территорий зданий от перегрева

т.к. Одесса находится в IIIБ2 климатической зоне (применить пп. 10.31. ДБН 360-92*: «В III – IV климатических зонах необходима защита зданий и территорий от перегрева путём применения свободной, хорошо аэрируемой застройки, озеленения, обводнения, использования солнцезащитных средств»), то для оптимизации внутреннего микроклимата дворов рекомендуется обеспечить условия для хорошей аэрации – в условиях Одессы оптимальным будет раскрыть застройку с юга, озеленить территорию (благоприятно и зимой и летом) и обводнить (с южной и юго-западной сторон).

 

Результаты анализа розы ветров показали, что застройку необходимо обеспечить ветровой защитой:

· озеленением со стороны северо – запада (V СЗ ветра 5,1м/с),

· защитой зданиями с севера (скорость 6-7м/с), и

· зданиями и озеленением для северо – восточной и восточной стороны (скорость СВ и В ветров > 7м/с).

 

 

Генплан

 

Климатология

В соответствии с требованиями ДБН - 360 – 92**

По результатам климатической оценки территории были сделаны следующие выводы и приняты архитектурно – планировочные решения:

 

Место строительства - Одесса - относится к IIIБ2 климатическому району (побережье Чёрного моря), и поэтому, согласно п. 10.31 ДБН 360-92** необходимо принять меры по защите «зданий и территорий от перегрева путём применения свободной, хорошо аэрируемой застройки, озеленения, обводнения, использования солнцезащитных средств».

 

Проектом предусмотрены следующие виды защиты от перегрева и смягчения микроклимата территории и здания Медиатеки.

 

Проектируемый объект располагается на 4ст. Большого Фонтана в г. Одессе.

Для обеспечения благоприятных условий на территории дома моды выполняются следующие меры:

• озеленена вся территория Медиатеки
• созданы условия для всесторонней аэрации - а значит исключена возможность возникновения парникового эффекта
• Территория защищена от опасных северного и северо-западного ветров существующими зданиями, озеленением.
• Ветры южного, западного и юго-западного направлений используются для аэрации территории. Интенсивная ветрозащита не требуется.
• Защищено от шума со стороны улицы (юго-восток – восток), защитой служат зеленые насаждения.

.

· Благоустройство решено с учетом современных требований в области ландшафтной архитектуры. Участок, на котором располагается медиатека, обсажен вечнозеленой растительностью со стороны господствующих ветров, несущих пылевые частицы.

• Устроено искусственное электрическое освещение аллей, проездов, проходов и дорожек для хорошей видимости в темное время суток.

 

 

3.2. Разработка архитектурных решений проектируемого здания с учетом теплотехнических требований.

Наружные стены здания выполнены из «ноздреватого бетона»

Здание находится в Одессе. Это III температурная зона.

 

R_{Σ пр} ≥ R_{q min}

 

де R_{Σ пр} – приведений опір теплопередачі непрозорої огороджувальної конструкції чи непрозорої частини огороджувальної конструкції (для термічно однорідних огороджувальних конструкцій визначається опір теплопередачі), приведений опір теплопередачі світлопрозорої огороджувальної конструкції, м² ·К/Вт;

R_{q min} – мінімально допустиме значення опору теплопередачі непрозорої огороджувальної конструкції чи непрозорої частини огороджувальної конструкції, мінімальне значення опору теплопередачі світлопрозорої огороджувальної конструкції, м² ·К/Вт

Таблиця 1 – Мінімально допустиме значення опору теплопередачі огороджувальної конструкції житлових та громадських будинків, R_{q min}, м² ·К/Вт

№ поз.	Вид огороджувальної конструкції	Значення Rq min, для температурної зони
І	ІІ	ІІІ	IV
	Зовнішні стіни	2,8	2,5	2,2	2,0
2а*	Покриття й перекриття неопалюваних горищ	4,95	4,5	3,9	3,3
2б	3,3	3,0	2,6	2,2
	Перекриття над проїздами та холодними підвалами, що межують із холодним повітрям	3,5	3,3	3,0	2,5
	Перекриття над неопалюваними підвалами, що розташовані вище рівня землі	2,8	2,6	2,2	2,0
5а*	Перекриття над неопалюваними підвалами, що розташовані нижче рівня землі*	3,75	3,45	3,0	2,7
5б	2,5	2,3	2,0	1,8
6а	Вікна, балконні двері, вітрини, вітражі, світлопрозорі фасади	0,6	0,56	0,5	0,45
6б	0,5	0,5	0,5	0,45
	Вхідні двері в багатоквартирні житлові будинки та в громадські будинки	0,44	0,41	0,39	0,32
	Вхідні двері в малоповерхові будинки та в квартири, що розташовані на перших поверхах багатоповерхових будинків	0,6	0,56	0,54	0,45
	Вхідні двері в квартири, що розташовані вище першого поверху	0,25	0,25	0,25	0,25
* Для будинків садибного типу і будинків до 4 поверхів включно

 

Из таблицы R_{q min}=2,2м² К/Вт

R_{Σ пр} = R_В + R_К + R_Н (м² · ^оС/Вт) для однослойных конструкций или

R_{Σ пр} = R_В + R₁ + R₂ + R₃ + … + R_n + R_Н для многослойных конструкций.

R_В = 0,114 (м² · ^оС/Вт) – сопротивление теплопередаче внутренней поверхности ограждения

R_Н = 0,042 (м² · ^оС/Вт) – сопротивление теплопередаче наружной поверхности ограждения

R_К – термическое сопротивление ограждения

R₁, R₂, … R_n – термическое сопротивление слоев конструкции.

Необходимо о Определить два значения R_{Σ пр}.

 

1) для стены из закаленного стекла;

2) для стены из ноздреватого бетона

 

В расчетах необходимо запроектировать ограждение так, чтобы выполнялось условие R_{Σ пр} ≥ R_{q min}, следовательно, R_{Σ пр} ³ 2,2 м² · ^оС/Вт.

 

Определение R_{Σ пр} для сплошного фасадного остекления из «закаленного стекла»

, где толщина ограждения (м), - коэффицит теплопроводимости материала (Вт/м^2· ^оС) R Σ пр ≥ Rq min Þ RΣ пр = 2,2 (м^2· ^оС/Вт) Д Для стеклопакета

Для двойного вакуумного пакета со специальным покрытием на двух стеклах

 

R _Σпр= 2 (м² · ^оС/Вт)

R _Σпр= 2 (м² · ^оС/Вт) ˂ R_{q min} Þ R₀= 2,2(м² · ^оС/Вт)

Вывод: дання конструкция не может быть использована в качестве ограждения в г.Одесса, так как сопротивление теплопередаче данной конструкции больше требумуего значения. Таким образом для поддержания благоприятного микроклимата в помещениях используется кондиционеры и электрические воздуховоды (дуйки),которые подают на поверхность стекла теплый воздух,тем самым обогревая ее.

 

Определение толщины утеплителя для стены из слоя ноздреватого бетона

, где

- толщина ограждения (м),

- коэффицит теплопроводимости материала (Вт/м² · ^оС)

R _{Σ пр} ≥ R_{q min} Þ R_{Σ пр} = 2,2 (м² · ^оС/Вт)

Для ноздриватого бетона. с g = 400 (кг/м³)

l_А= 0.11(Вт/м² · ^оС) d = 0,3 (м)

(м² · ^оС/Вт)

R_{Σ пр} = R_В + R_К + R_Н= 0,114 + 2.7 + 0,043 = 2.8 (м² · ^оС/Вт)

R_{Σ пр} = 2,8 (м² · ^оС/Вт) < R_{q min} = 2,2 (м² · ^оС/Вт)

 

 

Вывод: Т.к. выполняется требование R_{Σ пр} ≥ R_{q min}, данная конструкция может быть использована в качестве ограждающей стены без утеплителя в г. Одессе и Одесской области.

 

3.3. Разработка архитектурных решений проектируемого здания с учетом светотехнических требований.

Наружных ограждающих конструкций принято сплошное фасадное остекление из «закаленное стекло».

Закаленное стекло – это стекло, которое подвергают специальной термической или химической обработке для создания заданного распределения напряжений по объему стекла. Благодаря закалке:

-повышается прочность на изгиб и удар в 5-7 раз;

-увеличивается термостойкость и стойкость к перепадам температур в 2,5-3 раза;

-повышается устойчивость к вибрационным нагрузкам;

-при разрушении стекло распадается на мелкие безопасные осколки с притуплёнными краями, которые не могут травмировать человека.

Если обычное стекло разрушается при температуре 30-40 градусов, то закаленное выдерживает температурную нагрузку до 180 градусов. Это особенно важно при использовании в наружном остеклении.

Закаленное стекло сохраняет оптические свойства обычного стекла и имеет высокий коэффициент пропускания света. (А=550НМ), до 80%. Отражение в ИК-области (А=10НМ), до 80%. Высокие шумоизолирующие свойства достигаются благодаря увеличению толщины стекол (6-8 мм).

Разбитое закаленное стекло распадается на множество мелких безопасных осколков. При контрольном разрушении острым молоточком массой 75 граммов закаленные стекла должны иметь не менее 40 осколков в квадрате размерами 50х50 мм или 160 осколков в квадрате 100х100 мм.

Основные преимущества закаленного стекла:

-высокая термоустойчивость, которая позволяет применять его для фасадного остекления

-не разрушается от случайных ударов;

-при разрушении рассыпается на безопасные, мелкие осколки, которые не травмируют окружающих.

-Высокая прочность при изгибе(до 250 МПа). В 5 раз больше обычного стекла

-высокая прочность на удар. Закаленное стекло толщиной 4 мм выдерживает испытание "мягким телом" (мешок со свинцовой дробью массой 45 кг) с высоты падения 1200 мм. В 5-6 раз больше обычного стекла.

 

Вид медиатеки с северо-восточной стороны

Принятые меры по утеплению и солнцезащите.

 

- Для уменьшения теплопотерь используются специальное фасадное остекление «закаленное стекло».

 

- Главный вход в дом моды оборудован теплообдувом, все входы в здания снабжены тамбурами, которые уменьшает теплопотери.

 

Искусственным микроклиматом не обеспечиваются склады и подсобные помещения.

- Внутри зданий предусмотрено сезонное отопление, приточно-вытяжная вентиляция, центральное пылеудаление.

 

-Здание медиатеки состоит из сплошного остекления. Вследствие этого предусмотрены солнцезащиты – жалюзи, так же улучшают пластическое решение фасада зданий, а также повышают их выразительность.

Система солнцезащитных наружных жалюзи создана для защиты здания и его обитателей от прямых солнечных лучей. Рассеивая солнечный свет, наружные жалюзи препятствуют проникновению тепла через окна, создают более равномерное освещение внутренних помещений и даже сокращают текущие расходы на содержание системы кондиционирования воздуха.

 

 

Зал (Медиапространство).

В здании Медиатеки запроектированно медиапространство для поиска информации, просмотра кинофильмов прослушивания музыкальных файлов в сети интернет. Габаритные размеры зала –18 м х 31 м, площадь зала – 551м². Зал предусматривается на 70 чел. Высота зала –6 м.

Зал по назначению проектируется как медиапространство. Пропорции, необходимые для естественной акустики зала:

1<L/B<2, 1<B/H<2

L/B = 6.75/14 =0,48; B/H = 14/4 = 3.5

Lдоп=24м.

По габаритам зал не подходит для естественной акустике– пропорции не соблюдаются. Длина слишком велика.

Поэтому в проектируемом зале предусмотрены экраны по бокам зала, которые уменьшат длину зала, а так же искусственное озвучивание.

 

 

Рис 3.4.8 Акустические панели Decor Acoustic

 

 

Пример отражателей звука в зале

 

Окна. В актовом зале окна с большой плоскостью остекления, закрепленных непосредственно к рамам. По этой причине вся оконная конструкция резонирует, в результате чего появляется дребезг. Выход из ситуации - установка на окна штор (с ручным или механическим зашторивателем) из светонепроницаемой плотной материи для звукопоглощения, чтобы

обеспечить необходимое затемнение зала в том случае, когда возникнет необходимость просмотра фильма в зале.

Для повышения эффективности звукопоглощения можно использовать новые

звукопоглощающие панели (Ecophon), размером не менее 1 метра на две стены, размещенные на высоте примерно 0,5 -1,5 метра от пола. Это доступное решение, поскольку освещение и проводка в зале устанавливается на высоте 3-4 метров. Отдельно нужно сказать о том, что сцена представляет собой деревянную полую конструкцию высотой 0,5 метра, что является прекрасным резонатором, особенно в низком и среднем диапазоне частот. Варианты улучшения акустики в этом случае могут быть такими: заполнение пространства под сценой звукопоглощающим материалом и обивка сцены звукопоглощающим материалом. Использование занавеса и драпировки позволяет решить сразу несколько задач в плане улучшения визуального восприятия сценического пространства и акустики сцены.

В отделке потолка зала используются криволинейные поверхности, что благотворно влияет на акустические свойства зала, способствуя эффективному рассеиванию отраженного звука.

 

Область применения

Панели Decor Acoustic предназначены для акустической отделки поверхностей стен и потолка в помещениях, к которым предъявляются высокие эстетические требования, например, в музыкальных и концертных залах, домашних кинотеатрах, музыкальных студиях, комнатах переговоров, конференц-залах, школах, клубах, ресторанах, бассейнах, спортивных сооружениях и т.п. В зависимости от способа монтажа, типа перфорации и параметров звукопоглощающего среднего слоя акустические характеристики панельной системы Decor Acoustic могут изменяться в достаточно широких пределах. Таким образом, можно «настраивать» акустику помещения, приближая её к требуемым значениям.

Cостав

Панели Decor Acoustic производится из высококачественного MDF (medium density fiberboard) с объемной плотностью 750-760 кг/куб.м. Внешняя поверхность панелей Decor Acoustic отделывается шпоном ценных пород дерева, покрывается меламиновой пленкой, имитирующей структуру натурального дерева, или окрашивается в любой цвет специальными высококачественными красками по системе RAL. Обратная сторона панелей каширована вискозным акустически прозрачным материалом с поверхностной плотностью 70г/м². Вискозное полотно не содержит стеклянных или минеральных волокон.

Описание

Акустические панели Decor Acoustic это главный компонент декоративной системы отделки стен и потолка, основное назначение которой поглощать звуковую энергию и обеспечивать высокую степень акустического комфорта в помещениях различного назначения. Помимо высокой акустической эффективности панельная система Decor Acoustic позволяет выполнять декоративную отделку помещений на высочайшем эстетическом уровне.

РАЗДЕЛ № 3

 

Строительная физика

 

 

Спецкурс разработка раздела строительной физики

к дипломному проекту на тему:

 

«Медиатека в г.Одесса»

 

 

Вып. ст. гр. АБС-503С Остапчук А.В.

Пров. проф. Витвицкая Е. В.

 

Одесса 2011

 

3.1 Анализ и учёт климатических особенностей района строительства при разработке генерального плана.

 

Согласно «Нормативным требованиям по учёту климата при разработке

генплана» (ДБН 360 - 92** Градостроительство, Киев, 2002), должна быть произведена микроклиматическая оценка территории застройки по трём направлениям:

 

п. 10.29:

1. Обеспечение благоприятных условий территории застройки по комплексу климатических факторов:

· температура наружного воздуха

· ветер

· солнечная радиация

2. Обеспечение достаточности инсоляции территории и помещений проектируемых зданий.

3. Обеспечение минимизации теплопотерь зданий и формирование рационального теплового режима.

 

П. 10.30 Размещение и ориентация жилых и общественных зданий

(за искл. детских дошкольных учреждений, общеобразовательных школ,

школ – интернатов) должны обеспечивать продолжительность инсоляции жилых помещений, определённых нормами и территории не менее 2,5 ч

в день на период с 22 марта по 22 сентября южнее 58⁰ с.ш..

 

п.10.31. «В III – IV климатических зонах необходима защита зданий и территорий от перегрева путём применения свободной, хорошо аэрируемой застройки, озеленения, обводнения, использования солнцезащитных средств».

 

П.10.32. «Мероприятия по регулированию ветрового режима должны быть направлены на смягчение микроклимата, в первую очередь, на участках детских дошкольных учреждений и школ, в зонах отдыха и на основных пешеходных путях.

Наиболее эффективные приёмы ветрозащиты - многократное

применение ветрозащитных экранов по глубине застройки, создание аэродинамических групп.

Климатические особенности г. Одесса.

 

Украина. Физико – климатическое районирование (климатические зоны)

 

г.Одесса находится в IIIБ2 климатическом районе (побережье Чёрного моря).

· применить пп. 10.31. ДБН 360-92*: «В III – IV климатических зонах необходима защита зданий и территорий от перегрева путём применения свободной, хорошо аэрируемой застройки, озеленения, обводнения, использования солнцезащитных средств».