W naturze człowiek prawie zawsze znajduje inny, nowy dla oczu element wizualny, na którym może „zatrzymać się” przez krótki czas przed kolejną sakadą (elementy wizualne są rozmieszczone dość gęsto i, jak wspomniano wcześniej, różnią się od nawzajem). W mieście, w obecności dużych, jednorodnych pól, nie ma dla oka kolejnego obiektu wizualnego. W rezultacie ludzki mózg nie otrzymuje niezbędnych informacji i mogą wystąpić nieprzyjemne doznania. Dlatego jednorodne pola są nieprzyjemne dla oka. Pola widzenia są „agresywne”, gdy na danej powierzchni (ściany, chodnik, podłoga, tapeta, tkanina itp.) znajduje się wiele identycznych, powtarzających się elementów (okna, płytki, szwy, wzory itp.). Po każdej sakadzie oko widzi ten sam element, który został już zbadany, co negatywnie wpływa na stan układu nerwowego i zdrowie człowieka.

Wyjaśnienie to nie jest w pełni uzasadnione. Tak więc w przyrodzie istnieją duże, jednorodne przestrzenie (powierzchnia spokojnego jeziora, niebo, pustynia itp.) Bez żadnych szczegółów, które są postrzegane przez oko całkiem pozytywnie. Podobnie postrzegane są drapacze chmur pokryte przyciemnianym szkłem, które nie mają detali na elewacjach (ogromny kolorowy kryształ).

Fizyka architektury nie odpowiada jeszcze na niektóre palące pytania związane z nauką o świetle: dotyczące pozytywnie postrzeganych, przyjaznych dla środowiska wymiarów pomieszczeń, budynków, miast; o kształtach lokali i budynków; o preferencjach co do stylów architektonicznych, detali, dekoracji. Można zauważyć, że po pierwsze przestrzenne formy krzywoliniowe są piękne i akceptowalne dla człowieka (linia falista to linia piękna), po drugie konieczne jest pragnienie różnorodności, podobnej do bioróżnorodności w przyrodzie (architektoniczna różnorodność rozmiarów, kształtów , detale, kolory, biorąc pod uwagę podobieństwo do natury), po trzecie pożądane jest, aby rozmiary budynków odpowiadały rozmiarom elementów krajobrazu (przede wszystkim drzew) i ciała ludzkiego.

Żywa natura nie przestrzega praw symetrii. Pozornie symetryczne lewa i prawa połowa twarzy i ciała, nóg, ramion i skrzydeł zwierząt są w rzeczywistości asymetryczne. Można założyć, że budynki i budowle również nie powinny być absolutnie symetryczne. Indywidualne cechy ludzi odgrywają dużą rolę w pozytywnym lub przeciwnie, negatywnym postrzeganiu wizualnym budynków i budowli. Wiadomo, że niektórzy architekci lubią drapacze chmur, ogromne place, szerokie aleje, po których poruszają się samochody itp. Jest to jeden z przejawów różnorodności.

Wszelkie pola różniące się od tych znanych zmysłom można uznać za agresywne dla człowieka (na przykład monotonne pola widzenia, silne i ostre dźwięki oraz szkodliwe zapachy itp.). Agresywne efekty dźwiękowe i zapachowe przy stałym kontakcie z narządami słuchu i węchu mogą powodować dolegliwości bólowe. Jak zauważył N.F. Reimers, ludzie są historycznie bardziej przystosowani do życia na obszarach wiejskich, więc środowisko miejskie powoduje u nich stres.

Od czasów starożytnych ludzie poszukiwali w budynkach przyjemnego środowiska sensorycznego. Tak więc znane są „cegły miodowe”, „pachnący tynk”, „kolumny muzyczne”. W centralnej części wyspy Sri Lanka znajduje się świątynia zbudowana ponad pięć wieków temu. Glinę na cegły mieszano z miodem dzikich pszczół, których na wyspie było dużo. Po długim czasie suszenia w gorącym tropikalnym słońcu „cegły miodowe” stały się bardzo trwałe i na długo zachowały swój aromat. Aby stworzyć przyjemny aromat w XII wieku. W marokańskim mieście Koutoubia podczas budowy wieży do zaprawy gliniano-gipsowej dodano około tysiąca beczek kadzidła, których zapach można wyczuć do dziś. W meczecie w indyjskim mieście Karid, zwanym Meczetem Zapachów, średniowieczni budowniczowie zmieszali z zaprawą tynkarską 3500 kg szafranu. W Indiach granitowe kolumny w starożytnych świątyniach Vitala, Mahshwar i innych również śpiewają: jeśli uderzysz je dłonią, wydadzą dźwięk przypominający dźwięk instrumentów dętych. Rzemieślnicy, uderzając dłońmi i palcami w kolumny, wydobywają melodie. Aby stworzyć takie kolumny, wykonano porowate fundamenty z płyt z wypalanej gliny i piaskowca.

Środowisko współczesnych miast jest często agresywne dla człowieka. Być może mechanizm jego agresywności jest następujący: w mózgu człowieka pod wpływem wielowiekowego środowiska naturalnego i warunków życia rozwinęło się osobiste doświadczenie (środowisko osobiste), które determinuje jego strukturę behawioralną i stan biopsychologiczny; stworzono przyrodniczy obraz środowiska i jego elementów składowych (miejsc osadnictwa, domów, ulic), korespondujący z wcześniejszymi doświadczeniami. Nowe wpływy sensoryczne nie odpowiadają temu doświadczeniu i tworzą napięcie w stanie psychofizjologicznym: współczesne agresywne środowisko wymaga stworzenia nowego wizerunku miasta, nowej struktury zachowań. Jednak wcześniejsze doświadczenia ukształtowały się w wyniku długiego rozwoju historycznego i nie można ich szybko zastąpić innym; zajmuje to bardzo dużo czasu.

Nauk o architekturze nie można rozumieć jedynie jako piękna i wdzięku form, proporcji i linii, badań historii sztuki nad wzorami relacji kompozycyjnych, sporów o tektoniczną istotę form i historii powstawania arcydzieł architektury, które stały się takimi właśnie dlatego, że ich twórcy zrozumieli: wyrazistość architektury zależy od naturalnych parametrów środowiska.
Doktor, architekt N.V. Oboleński
O walorach użytkowych budynków i poszczególnych lokali decyduje nie tylko ich wielkość, jakość wykończenia itp. Ważnym czynnikiem jest stopień ochrony przed wpływami zewnętrznymi, takimi jak zimno lub nadmierne ciepło, opady atmosferyczne, hałas. Pomieszczenia muszą być przez pewien czas wystawione (lub nie) na bezpośrednie działanie promieni słonecznych, posiadać wystarczające oświetlenie i korzystny klimat akustyczny. Właściwe uwzględnienie tych czynników zapewnia stan sztucznego środowiska życia, który człowiek odbiera jako komfortowy.
Kwestie te rozważa fizyka budynków, która obejmuje kilka obszarów. Najważniejsze są inżynieria ciepłownicza w budownictwie(przenikanie ciepła w konstrukcjach otaczających, ich przepuszczalność pary i powietrza, warunki temperaturowe i wilgotnościowe pomieszczeń), sprzęt oświetleniowy budowlany(naturalne i sztuczne oświetlenie pomieszczeń, nasłonecznienie i promieniowanie słoneczne), akustyka budynku(izolacja akustyczna i akustyka pomieszczeń). Znajomość tych zagadnień pozwala architektowi prawidłowo wybrać rodzaj konstrukcji otaczającej, liczbę i wielkość otworów, orientację budynku względem punktów kardynalnych, kształt audytorium, zapewnić środki ochrony przed hałasem itp.

Koncepcja klimatologii budowlanej

Terytorium Rosji charakteryzuje się różnorodnymi warunkami naturalnymi i klimatycznymi. Całe terytorium byłego ZSRR pod względem budowlanym jest podzielone na 4 regiony klimatyczne (I – IV), z których każdy ma kilka podokręgów. Ich ogólną charakterystykę podano w SNiP 2.01.01-82 „Klimatologia i geofizyka budynków”, a także w SNiP 2.01.07-85 „Obciążenia i uderzenia”.
Najsurowsze warunki klimatyczne panują w regionie I (70% terytorium ZSRR - północ i północny wschód od Syberii oraz europejska część kraju, Ural, terytoria kontynentalne i przybrzeżne części Oceanu Arktycznego oraz morza północne). Charakteryzuje się długim okresem chłodnym (7-9 miesięcy w roku) z niskimi temperaturami (do –50, –60°C), silnymi wiatrami w subregionach przybrzeżnych, burzami śnieżnymi, długą nocą polarną (na północ od koła podbiegunowego), i wieczna zmarzlina. Determinuje to „zamknięty” tryb życia ludności z dłuższym przebywaniem w pomieszczeniach zamkniętych niż w innych obszarach oraz większym stopniem izolacji budynków od wpływów środowiska zewnętrznego.
Regiony klimatyczne II i III (strefa środkowa) charakteryzują się klimatem umiarkowanym z w przybliżeniu równymi okresami zimnymi i ciepłymi, z umiarkowanymi dodatnimi i ujemnymi temperaturami oraz innymi wskaźnikami klimatycznymi. Są to obszary najbardziej zaludnionej części kraju. Życie tutaj jest bardziej „otwarte”. Dorośli i dzieci mogą przebywać na zewnątrz budynków przez dłuższy czas, o każdej porze roku.
Regiony południowe (IV i częściowo III) charakteryzują się długim okresem ciepłym (do 9 miesięcy w roku), wysokimi dodatnimi temperaturami w lecie i różnorodnymi cechami mikroklimatu podregionów: przybrzeżnymi, gorącymi obszarami stepowymi i półpustynnymi z burzami piaskowymi , wilgotne i gorące strefy subtropikalne, górzyste itp. d. Tutaj ludność szeroko korzysta z różnych letnich pomieszczeń i dziedzińców. W przypadku budynków niezbędna jest ochrona przed przegrzaniem przez promieniowanie słoneczne, nagłe, dobowe zmiany temperatury, nadmierną wilgotność itp.
Najważniejszymi składnikami klimatu, które należy poznać przed rozpoczęciem projektowania, są dane dotyczące następujących czynników przyrodniczo-klimatycznych:
Bezpośrednie i rozproszone promieniowanie słoneczne– głównymi czynnikami są działanie bakteriobójcze i temperaturowe. Dane te są brane pod uwagę:

• przy wyborze lokalizacji i orientacji budynku na działce, co pozwala określić czas trwania i intensywność nasłonecznienia pomieszczeń w różnych porach roku, a także stopień nasłonecznienia sąsiednich obszarów;
• przy obliczaniu odporności ścian i dachów budynków na odporność cieplną w gorących miesiącach letnich;
• przy wyborze architektonicznych, planistycznych i konstrukcyjnych środków ochrony przeciwsłonecznej, które eliminują przegrzanie pomieszczeń w miesiącach letnich;
• przy wyborze systemów wentylacji i klimatyzacji.

Promieniowanie ultrafioletowe– głównym czynnikiem jest działanie bakteriobójcze. Uwzględnić:

• przy projektowaniu fotariów - pomieszczeń, w których powstają krótkotrwałe źródła promieniowania ultrafioletowego, niezbędnego w strefie północnej oraz gdy ludzie spędzają dużo czasu w pomieszczeniach o niedostatecznym oświetleniu naturalnym;
• przy wyborze projektów okien i latarni, przy obliczaniu naturalnego promieniowania ultrafioletowego przenikającego do pomieszczeń budynków medycznych, placówek dziecięcych itp.;
• przy wyborze okładzin elewacyjnych i wykończenia wnętrz, które zwiększają nasycenie pomieszczeń bezpośrednim, rozproszonym i odbitym promieniowaniem ultrafioletowym.

Naturalne światło zewnętrzne- uwzględnić:

• przy wyborze rodzajów, rozmiarów i lokalizacji okien i latarni zgodnie z wymogami rozdziału SNiP „Oświetlenie naturalne i sztuczne”;
• przy ustalaniu czasu korzystania z naturalnego światła w pomieszczeniach, co pozwala w niektórych przypadkach uzasadnić rezygnację z naturalnego światła (audytorium, pomieszczenie gospodarcze);
• przy wyborze rodzaju oświetlenia (naturalne, sztuczne lub kombinowane), projektowaniu instalacji sztucznego światła (imitacja światła naturalnego pod względem jasności i widma).

Temperatura i wilgotność powietrza zewnętrznego. Wykorzystywane są dane dotyczące ich rocznej dynamiki:

• przy wyborze rozwiązania w zakresie planowania przestrzennego budynku (w zimnych obszarach preferowany jest bardziej zwarty układ i zabudowa);
• przy doborze i obliczaniu elementów konstrukcji otaczających (ściany, pokrycia, otwory wypełniające) zgodnie z wymaganiami termotechnicznymi;
• przy obliczaniu systemów ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji;
• podczas obliczeń wytrzymałościowych konstrukcji na wpływy temperatury.

Przeważający kierunek, prędkość i ciśnienie wiatru uwzględnić:

• gdy budynek znajduje się na działce, aby wyeliminować intensywne wychłodzenie pomieszczeń ze względu na przepuszczalność powietrza przez ściany i okna;
• przy ustalaniu projektu i lokalizacji okien i świetlików, które zwykle mają zwiększoną przepuszczalność powietrza;
• przy obliczaniu napowietrzenia pomieszczeń i terytoriów;
• w obliczeniach wytrzymałościowych konstrukcji budowlanych.

Prędkość wiatru definiuje się jako poziomą składową średniej prędkości przepływu powietrza na wysokości 10-15 m nad poziomem gruntu. Projektując obiekty wysokościowe należy uwzględnić wzrost prędkości wiatru wraz z wysokością.
Kierunek wiatru zależy od części horyzontu, z której napływa strumień powietrza.
Główną charakterystyką wiatru na obszarze zabudowy jest średnia prędkość wiatru na horyzoncie oraz częstotliwość kierunków wiatru w (%). W procesie projektowania często wykorzystuje się graficzne przedstawienie charakterystyki wiatru w postaci specjalnego diagramu – „róży wiatrów”, który dostarcza danych o częstotliwości i prędkości wiatru na danym obszarze przez określony czas.
Ilość opadów latem i zimą. Dane te są wymagane:

• przy projektowaniu lokalizacji budynku na działce, aby wyeliminować duże tworzenie się śniegu na terytorium i dachu;
• przy wyborze kształtu i lokalizacji latarni, które nie przyczyniają się do zatrzymywania śniegu na dachu;
• przy projektowaniu gzymsów i rynien do szybkiego odprowadzania wód burzowych i roztopowych;
• przy opracowywaniu metod usuwania śniegu z dachu;
• przy wyborze okładziny elewacji budynku należy wypełnić otwory biorąc pod uwagę ich wodoodporność (w Dalekim Wschodzie Primorye ilość opadów padających na powierzchnie pionowe może być 3 razy większa niż na powierzchnie poziome - deszcze „ukośne”);
• w obliczeniach wytrzymałościowych konstrukcji. Gęstość śniegu (140-360 kg/m3) zależy od wysokości pokrywy śnieżnej, czasu jej występowania, prędkości wiatru i temperatury powietrza. Okresy z dodatnimi temperaturami powietrza znacznie zwiększają gęstość.

Dane o głównych czynnikach klimatycznych wyznaczane są poprzez przetwarzanie długoterminowych pomiarów stacji pogodowych w oparciu o metody statystyki matematycznej.

Inżynieria ciepłownicza w budownictwie

Optymalny stan środowiska powietrza w pomieszczeniach pod względem temperatury, wilgotności i czystości zapewnia zestaw środków: lokalizacja budynku w budynku, zgodność jego rozwiązania w zakresie planowania przestrzennego z warunkami naturalnymi i klimatycznymi, ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacji oraz dobór projektów ogrodzeń zewnętrznych zapewniających niezbędną ochronę termiczną pomieszczeń. Ta ostatnia realizowana jest metodami inżynierii ciepłowniczej.
Inżynieria ciepłownicza budynków opiera się na ogólnej teorii procesów wymiany ciepła i masy. Zewnętrzne struktury zamykające są w tych procesach uważane za systemy otwarte, które wymieniają energię cieplną (wymiana ciepła) i materię (wymiana wilgoci i powietrza) ze środowiskiem zewnętrznym.
Projektując budynki rozwiązuje się następujące problemy termotechniczne:

• Zapewnienie wymaganego poziomu ochrony termicznej zewnętrznych konstrukcji przegrodowych w okresie zimowym.
• Zapewnienie poziomu temperatury na wewnętrznej powierzchni ogrodzenia, który nie pozwala na tworzenie się kondensacji.
• Zapewnienie odporności ogrodzenia na ciepło w miesiącach letnich.
• Stworzenie reżimu wilgotności suszenia dla ogrodzeń zewnętrznych.
• Ograniczenie przepuszczalności powietrza otaczających konstrukcji.

Wymiana ciepła w przegrodach budowlanych

Warunkiem koniecznym wymiany ciepła w dowolnym ośrodku jest różnica temperatur w różnych punktach ośrodka. Energia cieplna rozprzestrzenia się z punktów o wyższej temperaturze do punktów o niższej. Zewnętrzne konstrukcje zamykające oddzielają środowiska o różnych temperaturach, co powoduje w nich procesy wymiany ciepła.
Istnieją trzy rodzaje wymiany ciepła: przewodzenie, konwekcja i promieniowanie. Ponieważ większość materiałów budowlanych to ciała kapilarno-porowate, możliwe są w nich wszystkie rodzaje wymiany ciepła. Jednak w praktycznych obliczeniach zwykle przyjmuje się, że przenikanie ciepła w materiałach budowlanych odbywa się zgodnie z prawami przewodnictwa cieplnego. Przenikanie ciepła na drodze konwekcji i promieniowania następuje w warstwach powietrza oraz w pobliżu powierzchni konstrukcji na granicy z powietrzem zewnętrznym i wewnętrznym.
W obliczeniach inżynierii cieplnej zwyczajowo rozróżnia się jednorodne (jednowarstwowe) i warstwowe (wielowarstwowe) konstrukcje otaczające, składające się odpowiednio z jednej lub kilku jednorodnych płaskich warstw, ułożonych prostopadle do kierunku przepływu ciepła (zwykle równolegle do zewnętrznej i wewnętrznej powierzchnie konstrukcji), jak również konstrukcje heterogeniczne, które mają różną charakterystykę przewodzenia ciepła w obszarze obudowy.

Stacjonarne warunki wymiany ciepła (jednowymiarowy przepływ ciepła)

Przewodność cieplna materiałów

Przez płaską i wystarczająco rozciągniętą konstrukcję (tak, aby można było pominąć efekty krawędziowe) strumień ciepła przepływa prostopadle do jej powierzchni w kierunku od temperatury wyższej do niższej.

Materiał	l, W/(m× ° Z)	Materiał	l, W/(m× ° Z)
Aluminium		Styropian ekspandowany
Wzmocniony beton
Murarstwo zwykły		Powietrze (w zamkniętych porach o wielkości do 1 mm)
Maty z wełny mineralnej		Powietrze (w zagłębieniach o średnicy 15 cm)

Materiały budowlane składają się z fazy stałej oraz porów i kapilar, które wypełnione są powietrzem, parą wodną lub cieczą. Stosunek i charakter tych pierwiastków określają przewodność cieplną materiału.
Metale mają wysoką przewodność cieplną, o której decyduje przepływ elektronów. Im wyższa przewodność elektryczna, tym wyższa przewodność cieplna.
Przewodność cieplna materiałów kamiennych wynika z drgań termicznych konstrukcji. Im cięższe atomy tej struktury i słabsze są ze sobą połączone, tym niższa przewodność cieplna. Kamienie o strukturze krystalicznej są bardziej przewodzące ciepło niż kamienie szkliste.
Współczynnik przewodności cieplnej materiałów kapilarno-porowatych zależy od ich średniej gęstości (porowatości) i stanu wilgoci. W tym przypadku rolę odgrywa także średnia wielkość porów i ich charakter (otwarte, połączone lub zamknięte). Materiały porowate z zamkniętymi porami o małej wielkości (1 mm) mają niższą przewodność cieplną. Wraz ze wzrostem zawartości wilgoci w materiale wzrasta jego przewodność cieplna. Jest to szczególnie widoczne zimą, kiedy woda zawarta w porach zamarza.
Zmiany współczynników przewodności cieplnej materiałów budowlanych wraz ze zmianami wilgotności są tak znaczące, że ich wartości ustala się w zależności od charakterystyki wilgotnościowej klimatu i warunków wilgotnościowych pomieszczeń. SNiP wyróżnia 3 strefy wilgotności (mokra, normalna i sucha) oraz 4 warunki wilgotności w pomieszczeniach:

Na podstawie połączenia strefy wilgotności i reżimu wilgotności pomieszczenia przypisuje się warunki pracy otaczających konstrukcji (A lub B), w zależności od tego, które współczynniki przewodności cieplnej zostaną wybrane.
Materiały stosowane na warstwy termoizolacyjne obiektów domykających powinny z reguły posiadać współczynnik przewodzenia ciepła w stanie suchym nie wyższym niż 0,3 W/m×°C.

Cechy obliczeń termotechnicznych heterogenicznych konstrukcji otaczających

Rzeczywiste konstrukcje otaczające są zwykle niejednorodne pod względem inżynierii cieplnej, ponieważ mają otwory, narożniki, złącza i wtrącenia przewodzące ciepło.
Przykładowo temperatura w zewnętrznym narożu ściany jest znacznie (4-7°C) niższa od temperatury wewnętrznej powierzchni odcinka ściany oddalonego od narożnika. Tłumaczy się to faktem, że powierzchnia pochłaniania ciepła jest z jednej strony znacznie mniejsza niż powierzchnia przenikania ciepła, a z drugiej strony spadkiem współczynnika pochłaniania ciepła (w wyniku zmniejszenia przenikania ciepła przez promieniowanie i osłabienia prądów powietrza konwekcyjnego). Inny. Spadek temperatury może prowadzić do zawilgocenia narożników. Aby temu zapobiec, wymagane jest dodatkowe docieplenie lub umieszczenie pionów grzewczych w narożach.
Temperatura w takich obszarach zmienia się nie tylko wzdłuż grubości konstrukcji, ale także na jej długości czy wysokości, czyli zmiana nie jest jednowymiarowa. Przy stałym przepływie ciepła rozkład temperatury w takich miejscach wyznacza się rozwiązując równanie różniczkowe przewodności cieplnej (równanie Laplace'a)

Przenikanie ciepła w niestabilnych warunkach

Przedstawione wcześniej obliczenia opierają się na stałości temperatur po zewnętrznej i wewnętrznej stronie płotu, w wyniku czego przechodzi przez niego stały przepływ ciepła. W rzeczywistych warunkach jest to rzadko spotykane. Temperatura powietrza na zewnątrz ulega ciągłym wahaniom, zmienia się temperatura wewnątrz (zwłaszcza w budynkach z ogrzewaniem przerywanym), a latem powierzchnia zewnętrzna nagrzewa się również pod wpływem promieniowania słonecznego. Wszystko to wprowadza błędy do obliczeń termofizycznych w warunkach ustalonych. Dlatego w niektórych przypadkach konieczne jest wykonanie obliczeń w nieustalonych warunkach wymiany ciepła.

Opór cieplny otaczających konstrukcji

Właściwości termoizolacyjne konstrukcji otaczających stosowanych w obszarach gorących (ze średnimi miesięcznymi temperaturami) ocenia się na podstawie oporu cieplnego. Ta właściwość konstrukcji polega na utrzymywaniu względnej stałej temperatury na powierzchni zwróconej do pomieszczenia podczas wahań przepływu ciepła. Jest to jeden z warunków komfortu człowieka w pomieszczeniu.

Ilościowa ocena stabilności termicznej odbywa się poprzez tłumienie wahań temperatury w konstrukcji. Wartość tłumienia oblicza się jako stosunek amplitudy wahań temperatury na powierzchni, która bezpośrednio odczuwa wpływ temperatury, do amplitudy na powierzchni przeciwnej.

Przepuszczalność powietrza ogrodzeń

Kolejną właściwością charakteryzującą właściwości termiczne konstrukcji jest jej przepuszczalność powietrza. Przenikanie (filtracja) powietrza przez ogrodzenie następuje na skutek różnicy ciśnień ciepłego i zimnego powietrza (ciśnienie termiczne), a także na skutek parcia wiatru.
Scharakteryzowano przepuszczalność powietrza materiałów współczynnik przepuszczalności powietrza, który określa ilość powietrza w kg przechodzącą przez 1 m2 materiału o grubości 1 m w jednostce czasu przy różnicy ciśnień 1 Pa - i [kg/m×h×Pa].

Reżim wilgotności otaczających konstrukcji

Wraz ze wzrostem wilgotności materiałów wzrasta ich przewodność cieplna. Prowadzi to do zmniejszenia oporu przenoszenia ciepła otaczających konstrukcji. Aby zachować właściwości osłony termicznej, należy podjąć środki zapobiegające ewentualnej wilgoci.
Ogólnie rzecz biorąc, zwiększanie wilgotności konstrukcji jest niepożądane z wielu powodów. Z higienicznego punktu widzenia Zawilgocone konstrukcje są źródłem zwiększonej wilgotności w pomieszczeniach, co negatywnie wpływa na samopoczucie ludzi. Wilgotne materiały stwarzają sprzyjające środowisko dla rozwoju mikroorganizmów, które są przyczyną szeregu chorób. Z technicznego punktu widzenia W związku z tym mokre materiały ulegają szybkiemu zniszczeniu w wyniku rozszerzania się wilgoci podczas zamarzania w porach i kapilarach, korozji (utlenianie metali, wymywanie wapna z roztworów) oraz procesów biologicznych.

Przyczyny zawilgocenia konstrukcji

Wilgoć budowlana powstaje w wyniku mokrych procesów wytwarzania konstrukcji budowlanych (murowanie zaprawami, obróbka cieplna i wilgociowa wyrobów żelbetowych). W prawidłowo zaprojektowanych konstrukcjach wilgotność ta utrzymuje się w dopuszczalnych granicach w pierwszych latach życia budynku.
Wilgotność gruntu wnika w konstrukcję na skutek zasysania kapilarnego w przypadku uszkodzenia hydroizolacji. W zależności od struktury materiału wilgoć kapilarna może wzrosnąć do wysokości 2,5-10 m.
Wilgoć atmosferyczna w postaci ukośnego deszczu na wietrze lub padającego na zewnętrzną powierzchnię szronu zawilgoca konstrukcję na głębokość kilku centymetrów.
Wilgotność robocza nawilża części ścian przylegające do podłogi podczas mycia podłóg lub rozlewania cieczy procesowych.
Trzy ostatnie rodzaje wilgoci w konstrukcjach można wyeliminować lub znacznie zmniejszyć za pomocą środków konstrukcyjnych.
Higroskopijna wilgoć– konsekwencja właściwości sorpcyjnych materiałów kapilarno-porowatych do pochłaniania wilgoci z powietrza (higroskopijność). Stopień nawilżenia higroskopijnego jest określony przez warunki temperaturowe i wilgotnościowe otoczenia. W przypadku konstrukcji otaczających eksploatowanych w agresywnym środowisku higroskopijność materiałów wzrasta 4-5 razy ze względu na wzrost zawartości związków rozpuszczalnych w wodzie.
Wilgoć kondensacyjna powstaje na skutek odchyleń parametrów temperatury i wilgotności powietrza w pomieszczeniach zamkniętych i jest najczęściej przyczyną zawilgocenia konstrukcji. Podczas dyfuzji pary wodnej może nastąpić kondensacja wilgoci zarówno na powierzchni konstrukcji, jak i w jej grubości.
Nawilżanie higroskopijne i kondensacyjne można stabilizować racjonalnie projektując ogrodzenie w oparciu o obliczenia termotechniczne.

Wilgotność bezwzględna i względna powietrza

Powietrze atmosferyczne zawsze zawiera pewną ilość wilgoci w postaci pary. Nazywa się ilość wilgoci w gramach zawartej w 1 m3 powietrza wilgotność absolutna f [g/m3]. Do obliczeń wygodniej jest oszacować ilość pary wodnej w jednostkach ciśnienia. W tym celu wykorzystuje się ciśnienie cząstkowe pary wodnej e [Pa] lub [mm]. Hg art.], tzw rzeczywiste ciśnienie pary wodnej.
Rzeczywista elastyczność wzrasta wraz ze wzrostem bezwzględnej wilgotności powietrza, ale nie może rosnąć w nieskończoność. Przy określonej temperaturze i ciśnieniu barometrycznym tak jest bezwzględna wartość graniczna wilgotności powietrze F [g/m3], odpowiadające całkowitemu nasyceniu powietrza parą wodną. W tych samych warunkach wilgotność nie może wzrosnąć. Wartość ta odpowiada maksymalne ciśnienie pary wodnej E [Pa] lub [mm. Hg Art.], zwane także ciśnieniem nasycenia pary wodnej.
Wraz ze wzrostem temperatury powietrza wzrastają wartości graniczne wilgotności (E i F); dlatego wilgotność bezwzględna f i ciśnienie cząstkowe e nie dają wyobrażenia o stopniu nasycenia powietrza wilgocią, chyba że jego temperatura jest wskazany.

Wilgotność względna określa:

• intensywność parowania wilgoci z zwilżonych powierzchni (w szczególności z powierzchni ciała ludzkiego);
• proces wchłaniania wilgoci przez materiały budowlane (proces sorpcji);
• proces kondensacji wilgoci w powietrzu i na powierzchni konstrukcji.

Gdy temperatura powietrza o danej zawartości wilgoci (e=const) wzrasta, wilgotność względna maleje, w miarę wzrostu wartości maksymalnego ciśnienia pary wodnej E. Wraz ze spadkiem temperatury wzrasta wilgotność względna, w miarę jak E maleje. Wraz ze spadkiem temperatury, o pewną wartość, maksymalna elastyczność staje się równa rzeczywistemu ciśnieniu pary wodnej e. W tym przypadku j=100% i następuje stan całkowitego nasycenia powietrza parą wodną. Nazywa się temperaturę odpowiadającą temu momentowi temperatura punktu rosy tr dla danej wilgotności powietrza. Gdy temperatura spadnie poniżej punktu rosy, maksymalna i rzeczywista elastyczność zmniejszy się, pozostając równa, a nadmiar wilgoci będzie się skraplać, to znaczy przejdzie w stan kropelkowo-ciekły.
Zimą cienka warstwa powietrza bezpośrednio przylegająca do wewnętrznej powierzchni otaczającej konstrukcji jest schładzana do temperatury, która może osiągnąć punkt rosy. Dlatego konieczne jest zapewnienie takiej temperatury na wewnętrznej powierzchni, aby tв>tр.
Temperatura w zewnętrznych narożnikach posesji, na powierzchni wtrąceń przewodzących ciepło, jest z reguły niższa niż w pozostałych obszarach ogrodzenia. Tak więc w przypadku Tuły temperatura w pobliżu zewnętrznego kącika jest o 4-6°C niższa niż w dalszej odległości. Dlatego też należy przede wszystkim sprawdzić, czy w takich miejscach nie dochodzi do kondensacji, podejmując w razie potrzeby działania mające na celu podniesienie ich temperatury (dodatkowa izolacja, położenie pionów grzewczych...).

Dyfuzja pary wodnej przez przegrodę budynku

W zimnych porach roku zewnętrzna konstrukcja zamykająca ogrzewany budynek oddziela dwa środowiska powietrzne o tym samym ciśnieniu barometrycznym, ale o różnych temperaturach i ciśnieniach pary wodnej. Nawet przy wyższej wilgotności względnej zimne powietrze na zewnątrz zawiera mniej pary wodnej niż ciepłe powietrze w pomieszczeniu. Oznacza to, że ciśnienie cząstkowe pary wodnej w pomieszczeniu będzie znacznie większe niż ciśnienie zewnętrzne. Ich różnica dla budynków mieszkalnych osiąga znaczne wartości: 1,2-1,3 kPa, a dla budynków o podwyższonej temperaturze i wilgotności może być znacznie wyższa.
Pod wpływem różnicy ciśnień cząstkowych pojawia się przepływ pary wodnej skierowany od powierzchni wewnętrznej na zewnętrzną - dyfuzja pary wodnej.

Współczynnik przepuszczalności pary m odzwierciedla zdolność materiału do przepuszczania dyfundującej pary wodnej. Jest liczbowo równa ilości wilgoci w mg, która przenika w jednostce czasu przez warstwę materiału o grubości 1 m i powierzchni 1 m2 przy różnicy ciśnień cząstkowych na powierzchni warstwy 1 Pa [mg/( m×h×Pa)].
Spośród materiałów budowlanych najwyższym współczynnikiem paroprzepuszczalności charakteryzują się płyty z wełny mineralnej (do 0,6 mg/(m×h×Pa)), a najniższym papa (0,0014), linoleum (0,002), papy bitumiczne (0,008 mg /(m×h×Pa)).
Jeśli powietrze w pomieszczeniu charakteryzuje się dużą wilgotnością lub konstrukcja obudowy nie jest prawidłowo zaprojektowana, wewnątrz konstrukcji obudowy może skraplać się dyfundująca para wodna. Uważa się, że płaszczyzna możliwej kondensacji znajduje się w odległości równej 2/3 grubości konstrukcji jednorodnej i pokrywa się z zewnętrzną powierzchnią izolacji w strukturze wielowarstwowej. Aby zapobiec temu zjawisku:

• opór przenikania pary Rp ogrodzenia w zakresie od powierzchni wewnętrznej do płaszczyzny możliwej kondensacji nie może być mniejszy niż wymagana wartość ustalona przez SNiP. W tym celu zaleca się wykonanie wewnętrznych warstw ogrodzenia z gęstszych materiałów, umieszczając izolację bliżej zewnętrznej powierzchni. Oprócz utrudniania dotarcia pary wodnej do zimniejszych warstw, zapewnia to lepsze warunki do usuwania wilgoci z konstrukcji w cieplejszych miesiącach.
• w celu ochrony izolacji przed wilgocią w budynkach zewnętrznych należy zapewnić paroizolację (poniżej warstwy termoizolacyjnej);
• konieczne jest zapewnienie paroizolacji dla uszczelek termoizolacyjnych na połączeniach elementów konstrukcji otaczających od strony lokalu;
• konieczne jest również zapewnienie konstrukcyjnych środków ochrony ogrodzeń przed zwilżeniem bezpośrednio przez wilgoć kropelkową (opady atmosferyczne, źródła operacyjne) - wodoodporność lub hydrofobowość powierzchni (tynki, malowanie związkami wodoodpornymi), odpowiednie zaprojektowanie i uszczelnienie połączeń itp.;
• przy stałym nawilżaniu można zapewnić wentylowane warstwy powietrza.

Podsumujmy pokrótce ogólne wymagania dotyczące obudowywania konstrukcji z punktu widzenia fizyki cieplnej budynków i sformułujmy pewne zalecenia wynikające z tych wymagań.

• Odporność konstrukcji otaczającej na przenikanie ciepła nie może być mniejsza niż wartość wymagana. Dotyczy to również wypełnień okien, drzwi balkonowych i latarni.

• zapewnić rozwiązania w zakresie planowania przestrzennego, biorąc pod uwagę zapewnienie najmniejszej powierzchni otaczających konstrukcji;
• pomieszczenia o niskiej temperaturze (korytarze, klatki schodowe, magazyny...) powinny być zlokalizowane wzdłuż zewnętrznego obwodu w części budynku zwróconej na północ lub w stronę przeważających wiatrów zimą;
• zaplanuj ciepłe pomieszczenia o minimalnym obwodzie zewnętrznym, umieszczając je od południa i zachodu;
• w dolnej części budynku, aby ograniczyć utratę ciepła do gruntu, umieść pomieszczenia o niskiej temperaturze (sklepy, warsztaty, magazyny...);
• Niskie i szerokie pomieszczenia są korzystniejsze pod względem temperatury w porównaniu do wysokich i wąskich;
• planując pomieszczenia należy unikać instalowania elementów wystających na zewnątrz (np. wąskie i głębokie wykusze);
• Przeciwnie, loggie tworzą korzystniejszy reżim temperaturowy w sąsiednich pomieszczeniach.
• Powierzchnię otworów świetlnych należy przypisać zgodnie ze znormalizowaną wartością współczynnika światła naturalnego. W takim przypadku powierzchnia okien o obniżonym oporze przenikania ciepła mniejszym niż 0,56 m2×°C/W w stosunku do całkowitej powierzchni ścian zewnętrznych nie powinna przekraczać 18%.
• W gorących obszarach dla wielu typów budynków (w szczególności mieszkalnych, patrz wyżej) amplituda wahań temperatury wewnętrznej powierzchni otaczających konstrukcji nie powinna przekraczać wartości standardowej.
• Na tych samych obszarach i typach budynków należy przewidzieć urządzenia przeciwsłoneczne do okien i latarni, których współczynnik przenikania ciepła nie powinien przekraczać wartości standardowej.
• Powierzchnia podłóg budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej, budynków pomocniczych i pomieszczeń przedsiębiorstw przemysłowych oraz ogrzewanych pomieszczeń budynków przemysłowych (w obszarach, w których znajdują się stałe miejsca pracy) musi mieć współczynnik pochłaniania ciepła nie większy niż wartość standardowa. Podłogi na gruncie należy zaizolować w obszarze przylegającym do ścian zewnętrznych o szerokości 0,8 m.
• Opór przepuszczalności powietrza otaczających konstrukcji nie może być mniejszy niż wymagany. Dotyczy to również wypełnień okien i drzwi balkonowych, a także latarni.
• Należy spełnić powyższe wymagania dotyczące paroprzepuszczalności konstrukcji otaczających (patrz poprzedni akapit).
• Aby chronić przed wilgocią z wilgoci gruntowej, należy zapewnić hydroizolację ścian: poziomą - w ścianach powyżej obszaru ślepego, a także poniżej poziomu podłogi piwnicy lub podłogi piwnicy; pionowa - podziemna część ścian, biorąc pod uwagę warunki hydrogeologiczne i przeznaczenie pomieszczeń.

Sprzęt oświetleniowy dla budownictwa

Corbusier na pierwszym miejscu wśród materiałów i środków, którymi ma do czynienia architekt, umieścił słońce.

Zadania techniki oświetleniowej budynków

Światło odgrywa kluczową rolę w życiu człowieka. Bierze udział w zapewnieniu prawidłowego stanu psychofizjologicznego człowieka; tworzy oświetlenie miejsca pracy, umożliwiając wykonanie dowolnej pracy; naturalne światło ma właściwości lecznicze i bakteriobójcze. Rytm naturalnego światła dyktuje sposób życia ludzi. Oświetlenie naturalne i sztuczne wpływa również na walory architektoniczne i artystyczne budynków.
Oprócz tego oświetlenie wymaga znacznych kosztów: wysokie koszty przeszkleń (i sztucznych źródeł światła), koszty czyszczenia i naprawy otworów świetlnych oraz straty ciepła przez nie powodują, że czasami budynki przemysłowe (a w niektórych krajach nawet szkoły) ) zostały zbudowane bez naturalnego światła.
Pod tym względem głównym zadaniem technologii oświetleniowej budynku to badanie warunków decydujących o stworzeniu optymalnego reżimu świetlnego w pomieszczeniach oraz opracowanie środków architektonicznych i konstrukcyjnych zapewniających ten reżim.
Oświetlenie pokoju może być

• naturalne, których źródłami są bezpośrednie, rozproszone (rozproszone) i odbite światło słoneczne;
• sztuczne (źródło - żarówki elektryczne, świetlówki, rtęć, ksenon itp.);
• i kombinowane, gdy pomieszczenie jest jednocześnie oświetlone źródłami naturalnymi i sztucznymi.

Uzyskuje się optymalne warunki oświetleniowe w pomieszczeniach

• prawidłowe uwzględnienie lekkiego klimatu placu budowy;
• właściwy dobór wielkości, kształtu i koloru dekoracji pomieszczeń;
• właściwy dobór kształtu, wielkości i położenia otworów świetlnych;
• prawidłowe rozmieszczenie i dobór mocy i widma emisyjnego źródeł sztucznego światła.

Koncepcja optymalnych warunków oświetleniowych pomieszczenia obejmuje:

• zapewnienie wymaganego poziomu oświetlenia stanowisk pracy;
• równomierność oświetlenia;
• eliminacja skierowanego światła bezpośredniego i odbitego, które oślepia ludzi;
• zapewnienie wystarczającej jasności otaczającej przestrzeni dzięki poziomowi oświetlenia i kolorystyce wnętrza.

Zadania związane z projektowaniem oświetlenia pomieszczeń rozwiązują wspólnie architekci, inżynierowie budownictwa i inżynierowie oświetlenia.

Światło dzienne

Z reguły pomieszczenia o stałym obłożeniu powinny mieć naturalne oświetlenie. Bez naturalnego światła dozwolone jest projektowanie pomieszczeń zatwierdzonych przez odpowiednie dokumenty regulacyjne, a także pomieszczeń, których umieszczenie jest dozwolone w piwnicach i na parterze.
Oświetlenie naturalne dzieli się na boczne, górne i łączone. Oświetlenie boczne może być jednostronne lub dwustronne.

Oświetlenie pomieszczenia można uzyskać dzięki bezpośredniemu rozproszonemu (rozproszonemu) światłu z nieba oraz światłu odbitemu od wewnętrznych powierzchni pomieszczenia, przeciwległych budynków i powierzchni przylegającej do budynku. Oświetlenie może być również zapewnione wyłącznie światłem odbitym.

Podstawowe pojęcia i prawa dotyczące oświetlenia

Aby ujednolicić naturalne oświetlenie pomieszczeń, nie zaleca się stosowania bezwzględnych wartości oświetlenia. Oświetlenie zewnętrzne, a co za tym idzie wewnętrzne, stale się zmienia. Ponadto osoba ocenia oświetlenie nie tyle na podstawie jego wartości bezwzględnej, ile na podstawie porównawczych poziomów jasności obiektów i powierzchni. Zatem, aby ocenić oświetlenie naturalne, typowe jest porównanie jasności powierzchni wewnętrznych z jasnością przestrzeni zewnętrznej widocznej przez otwór świetlny.

Nasłonecznienie pomieszczeń i terytoriów. ochrona przed słońcem

Nasłonecznienie i jego regulacja

Nasłonecznienie – ekspozycja na bezpośrednie działanie promieni słonecznych – ma ogromne korzyści zdrowotne. Promieniowanie światłem i ultrafioletem działa wzmacniająco na człowieka i bakteriobójczo na mikroorganizmy. Dlatego standardy projektowe regulują minimalny czas nasłonecznienia pomieszczeń i terytoriów. Obliczenia nasłonecznienia stanowią obowiązkową część dokumentacji przedprojektowej i projektowej.
Standaryzacja nasłonecznienia pomieszczeń
Czas nasłonecznienia jest regulowany w: budynkach mieszkalnych; placówki przedszkolne dla dzieci; placówki oświatowe kształcenia ogólnego, podstawowego, średniego, dodatkowego i zawodowego, internaty, domy dziecka itp.; placówki leczniczo-profilaktyczne, sanatoryjne i uzdrowiskowe; instytucje zabezpieczenia społecznego (pensjonaty dla osób niepełnosprawnych i starszych, hospicja itp.).
Znormalizowany czas ciągłego nasłonecznienia pomieszczeń budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej ustala się różnie w zależności od rodzaju mieszkań, przeznaczenia funkcjonalnego pomieszczeń, stref planistycznych miasta, szerokości geograficznej - dla stref:
północna (na północ od 58° N) – co najmniej 2,5 godziny dziennie od 22 kwietnia do 22 sierpnia;
centralny (58° N - 48° N) - co najmniej 2 godziny dziennie od 22 marca do 22 września;
południowy (na południe od 48° N) – co najmniej 1,5 godziny dziennie od 22 lutego do 22 października.
Budynki mieszkalne:
W budynkach mieszkalnych należy zapewnić standardowy czas nasłonecznienia: w mieszkaniach jedno-, dwu- i trzypokojowych - w co najmniej jednym pokoju, w mieszkaniach czteropokojowych i więcej - w co najmniej dwóch pokojach. W domach studenckich – w co najmniej 60% pokoi mieszkalnych.
Dopuszczalne jest przerywane nasłonecznienie, ale czas trwania jednego z okresów musi wynosić co najmniej 1 godzinę, a całkowity czas trwania musi przekraczać normę o 0,5 godziny.
Normy dopuszczają skrócenie czasu nasłonecznienia o 0,5 godziny dla strefy północnej i środkowej w mieszkaniach dwupokojowych i trzypokojowych, w których nasłonecznione są co najmniej dwa pokoje; w pokojach czteropokojowych i więcej, gdzie co najmniej trzy pokoje są nasłonecznione; a także podczas przebudowy budynków mieszkalnych zlokalizowanych w centralnych, historycznych strefach miast, określonych w ich planach zagospodarowania przestrzennego.
Budynki publiczne:
Znormalizowany czas nasłonecznienia ustala się w głównych założeniach funkcjonalnych powyższych budynków użyteczności publicznej. Do takich przesłanek zaliczają się:
w placówkach przedszkolnych – oddziały grupowe, zabawowe, izolacyjne i oddziały;
w budynkach edukacyjnych - sale lekcyjne i sale lekcyjne;
w placówkach medycznych – oddziały (co najmniej 60% ogółu);
w zakładach ubezpieczeń społecznych – oddziały, izolatki.
W budynkach wielofunkcyjnych (domy dziecka, domy dziecka, internaty, szkoły leśne, szkoły sanatoryjne itp.) nasłonecznienie jest standaryzowane w pomieszczeniach funkcjonalnych zbliżonych do wymienionych powyżej.
Na oddziałach patologii nie jest wymagane nasłonecznienie; sale operacyjne, sale intensywnej terapii szpitali, wiwarii, szpitale weterynaryjne; laboratoria chemiczne; sale wystawowe muzeów; depozyty i archiwa ksiąg.
Dopuszczalny jest brak nasłonecznienia w salach lekcyjnych informatyki, fizyki, chemii, rysunku i rysunku.
Standaryzacja nasłonecznienia terytoriów
Na terenach placów zabaw dla dzieci, terenów sportowych budynków mieszkalnych; strony grupowe placówek przedszkolnych; strefa sportowa, teren rekreacyjny szkół średnich i internatów; na terenach rekreacyjnych stacjonarnych zakładów opieki zdrowotnej, czas nasłonecznienia powinien wynosić co najmniej 3 godziny na 50% powierzchni terenu, niezależnie od szerokości geograficznej.

Parametry wpływające na czas trwania i jakość nasłonecznienia

Czas nasłonecznienia otwartej przestrzeni dla każdego obszaru zależy od czasu widocznego ruchu słońca po niebie. Trajektoria słońca i okres dziennego nasłonecznienia dla każdej szerokości geograficznej i każdej pory roku są różne: na szerokościach północnych trajektoria jest bardziej płaska i dłuższa, na szerokościach południowych jest bardziej stroma i krótsza.
Za dni charakteryzujące nasłonecznienie dla różnych okresów roku uważa się dni przesilenia letniego (22 czerwca, najwyższa trajektoria słońca na każdej szerokości geograficznej), przesilenia zimowego (22 grudnia, najniższa trajektoria), wiosennego (marzec). 22) i jesienną (22 września) równonoc. W dni równonocy czas nasłonecznienia na otwartej przestrzeni wynosi 12 godzin.
We wczesnych godzinach porannych i późnych wieczornych promienie słoneczne przenikają przez większą warstwę atmosfery, a ich działanie lecznicze słabnie. Dlatego w obliczeniach nasłonecznienia zwykle nie uwzględnia się pierwszej i ostatniej godziny wschodu i zachodu słońca. Dla obszarów na północ od 60° szerokości geograficznej północnej. Pierwsze i ostatnie 1,5 godziny nie są brane pod uwagę.

Poziomy kąt położenia słońca wyznaczany jest przez azymut AQ, tj. kąt między płaszczyzną południka a kierunkiem słońca. Azymut mierzony jest od kierunku północnego zgodnie z ruchem wskazówek zegara o 1 stopień w stopniach. Wysokość słońca nad horyzontem mierzy się za pomocą kąta pionowego hQ.
W tej kwestii w literaturze nie ma jedności. Czasami azymut mierzy się od kierunku południowego zgodnie z ruchem wskazówek zegara (zachód) od 0 do 360° lub w dwóch kierunkach - zachodnim i wschodnim od 0 do 180° z oznaczeniem „południowy zachód” i „południowy wschód”.

Czas trwania dobowego nasłonecznienia często określa się za pomocą map słonecznych skonstruowanych dla różnych szerokości geograficznych (wykresy B.A. Dunaeva). Oznaczone są współrzędnymi pierścieniowymi, przedstawiającymi wysokość słońca i współrzędnymi promieniowymi, charakteryzującymi azymuty słońca. Mapy pokazują trajektorie słońca dla charakterystycznych okresów roku, podzielone według godzin dnia. Oprócz wykresów Dunaeva często stosuje się wykres nasłonecznienia (linijka) i planer świetlny D.S. Maslennikowa i inni.
O standardowym czasie nasłonecznienia decyduje rozmieszczenie i orientacja budynków po bokach horyzontu, rozwiązania w zakresie planowania przestrzennego, obecność wystających elementów itp.
Na zajęciach praktycznych przedstawiono metodę wyznaczania czasu trwania nasłonecznienia.

Szkodliwe skutki nasłonecznienia i ich zapobieganie

Nasłonecznieniu może towarzyszyć przegrzanie pomieszczeń na skutek nadmiernego promieniowania cieplnego oraz męczące działanie promieni słonecznych na skutek blasku otaczających konstrukcji i urządzeń. Dlatego w niektórych przypadkach nasłonecznienie jest niedopuszczalne (przechowalnie książek, gorące sklepy, pomieszczenia do przygotowywania i przechowywania żywności) lub powinno być ograniczone. SNiP „Budynki publiczne” ustala na przykład, że orientacja okien sal operacyjnych i sal intensywnej terapii powinna być skierowana na północ, północny wschód i północny zachód, co ułatwia stworzenie optymalnego mikroklimatu w tych pomieszczeniach.
Najważniejszymi sposobami zwalczania nadmiernego nasłonecznienia są:

• zmniejszenie powierzchni otworów świetlnych;
• rozwiązania w zakresie planowania przestrzennego budynków;
• produkty małej architektury (dla budynków jedno- i dwupiętrowych);
• prawidłowa orientacja budynków w kierunkach kardynalnych;
• zastosowanie wentylowanych konstrukcji otaczających (przed przegrzaniem);
• stosowanie urządzeń chroniących przed słońcem.

Normy projektowe dla budynków mieszkalnych określają, że na obszarach o średniej temperaturze lipca wynoszącej 21 ° C i więcej, otwory świetlne w pokojach dziennych i kuchniach, zorientowane w sektorze horyzontu 200-290 °, muszą być wyposażone w zewnętrzną regulowaną osłonę przeciwsłoneczną.
W przypadku budynków użyteczności publicznej znajdujących się na tych samych obszarach, w pomieszczeniach, w których stale przebywają ludzie oraz w pomieszczeniach, w których ze względu na wymagania technologiczne lub higieniczne niedopuszczalne jest przenikanie światła słonecznego lub przegrzewanie pomieszczenia, otwory zorientowane są w sektorze 130-315° są wyposażone w osłonę przeciwsłoneczną.
Główne wymagania dotyczące urządzeń przeciwsłonecznych to:

• ograniczenie nasłonecznienia lokalu w określonych godzinach w określonym okresie roku;
• maksymalne odbicie i rozproszenie światła;
• minimalna pojemność cieplna;
• zapewnienie cyrkulacji powietrza w poziomie i pionie równolegle do płaszczyzny ściany.

Urządzenia przeciwsłoneczne dzielą się na stacjonarne i regulowane.

	Pozycja	Działanie	Efekt ochrony przed światłem	Obszar zastosowań
Poziome lub nachylone wizjery ciągłe	Nad oknami na zewnątrz		Podczas wysokiego przesilenia
To samo z żaluzjową kratką.		To samo, + dobre mycie powietrzem
Żebra pionowe - ekrany normalne lub pod kątem do płaszczyzny ściany	Obok otworów okiennych po jednej stronie		Podczas niskiego przesilenia
Zdalne ekrany ścienne	Nad otworami okiennymi i po bokach	To samo, + ochrona przed przegrzaniem samej ściany	Nieograniczony	Nieograniczony
Kratki żaluzjowe z listwami pionowymi, ukośnymi lub poziomymi	Przed otworami świetlnymi lub wewnątrz nich	Ograniczenie lub wyeliminowanie nasłonecznienia
Rozpraszacze światła	Wzdłuż całej płaszczyzny elewacji	To samo, ale gorsza wymiana powietrza
Specjalne rodzaje przeszkleń:	Wypełnianie otworów świetlnych
rozpraszanie światła		Rozpraszanie światła
odblaskowy		Odbicie promieni podczerwonych
pochłaniające światło		Absorpcja promieni podczerwonych
Ruchome rolety, markizy, zadaszenia	Otwory świetlne zewnętrzne lub wewnętrzne	Ograniczenie lub wyeliminowanie nasłonecznienia
Tłoczone siatki przestrzenne	Przeszklenie wewnętrzne
Wiszące zasłony	Wewnątrz

Urządzenia przeciwsłoneczne znacząco wpływają na ogólne oświetlenie: przy słonecznej pogodzie rozpraszanie światła przez powierzchnie może znacznie zwiększyć CEC, a przy pochmurnej pogodzie może znacznie go zmniejszyć. Wpływ ten należy uwzględnić przy obliczaniu oświetlenia pomieszczenia.

W podręczniku przedstawiono teoretyczne podstawy projektowania architektonicznego budynków o różnym przeznaczeniu funkcjonalnym, z uwzględnieniem warunków klimatycznych panujących na placu budowy w celu stworzenia w nich komfortowych warunków życia i pracy. Rozważane są zagadnienia klimatologii i wpływu czynników klimatycznych na rozwiązania architektoniczne, planistyczne, konstrukcyjne i plastyczne budynków. Przedstawiono metody oceny czynników klimatycznych oraz zasady architektoniczno-klimatyczne projektowania budynków. Przedstawiono teoretyczne zagadnienia wymiany ciepła, paroprzepuszczalności i infiltracji przez jednowarstwowe i wielowarstwowe struktury przegrodowe. Rozważane są kwestie wygłuszenia pomieszczeń przed hałasem powietrznym i uderzeniowym, a także środki zapewniające wymagania regulacyjne dotyczące ochrony obszarów mieszkalnych przed różnymi hałasami. Przedstawiono nowoczesne metody wyznaczania całkowitych i zredukowanych oporów przenikania ciepła jednorodnych i niejednorodnych konstrukcji przegród, z uwzględnieniem oszczędności energii na ogrzewanie budynków, a także właściwości dźwiękochłonnych przegród pionowych (ściany i ścianki działowe) i poziomych (sufity międzykondygnacyjne) Struktury. Znaczna część podręcznika poświęcona jest akustyce architektonicznej, ukazując teoretyczne zagadnienia propagacji dźwięku w pomieszczeniach oraz praktyczne zalecenia dotyczące projektowania akustycznego audytoriów, uwzględniając w nich niezakłóconą widoczność. Rozważana jest problematyka oświetlenia naturalnego i sztucznego budynków mieszkalnych, użyteczności publicznej i przemysłowych. Przedstawiono metody obliczania wymaganych powierzchni przeszkleń w ww. lokalach oraz kolejność obliczeń weryfikacyjnych w zależności od przyjętego systemu oświetlenia. Rozważane są zagadnienia projektowania oświetlenia miast, zespołów architektonicznych oraz reżimu barwy światła zabudowy miejskiej.
Zaprojektowany do samodzielnej pracy kawalerów w kierunku 270800.62 „Budownictwo” profili „Budownictwo przemysłowe i cywilne” oraz „Projektowanie budynków i konstrukcji”.

Związek klimatu z architekturą budynku.
Na terenie naszego kraju budynki i budowle podlegają zespołowi wpływów klimatycznych w różnych kombinacjach i różnym natężeniu. Klimatologia budowlana jest nauką odkrywającą powiązania pomiędzy warunkami klimatycznymi a architekturą budynków i zabudową miast. Głównym zadaniem klimatologii budowlanej jest uzasadnienie wykonalności decyzji dotyczących planowania zagospodarowania przestrzennego, wyboru typów budynków i konstrukcji otaczających, biorąc pod uwagę charakterystykę klimatyczną obszaru budowy. Właściwy wybór wielkości i kształtu lokalu zależy od wielu czynników, wśród których szczególne miejsce zajmuje środowisko powietrzne, którego charakterystyka zależy od warunków klimatycznych i lokalizacji budowy. Od tysięcy lat architekci wiedzą, że miasta i budynki powinny być projektowane i budowane zgodnie z klimatem oraz że szerokość ulic, wysokość budynków i rozmiary okien należy dobierać w oparciu o orientację i głębokość pomieszczeń. Konieczne jest staranne i kompozycyjne dopasowanie budynków i budowli do natury. Jak pokazuje praktyka, wszystkie arcydzieła architektury i urbanistyki powstały z uwzględnieniem tych odwiecznych prawd.

SPIS TREŚCI
Przedmowa
Wstęp
Rozdział 1. Klimatologia budowlana
1.1. Związek klimatu z architekturą budynku
1.2. Czynniki klimatyczne i ich rola w projektowaniu budynków i budowli
1.3. Strefy klimatyczne
1.4. Architektoniczne i klimatyczne podstawy projektowania budynków
1,5. Architektoniczna analiza klimatycznych warunków pogodowych
Rozdział 2. Inżynieria ciepłownicza w budownictwie
2.1. Postanowienia ogólne
2.2. Rodzaje wymiany ciepła
2.3. Przenikanie ciepła przez płoty
2.4. Odporność na przenikanie ciepła przez jednowarstwowe i wielowarstwowe konstrukcje otaczające wykonane z warstw jednorodnych
2.5. Obliczanie temperatury wewnątrz przegród budowlanych
2.6. Graficzna metoda wyznaczania temperatury wewnątrz wielowarstwowej struktury otaczającej
2.7. Wpływ położenia warstw konstrukcyjnych na rozkład temperatur wewnątrz przegród budowlanych
2.8. Metodyka projektowania zabezpieczeń termicznych budynków
2.9. Wstępne dane do projektowania ochrony termicznej budynków
2.9.1. Parametry powietrza wewnętrznego
2.9.2. Zewnętrzne warunki klimatyczne obszaru budowy
2.9.3. Charakterystyki projektowe materiałów i konstrukcji budowlanych
2.9.4. Obliczanie powierzchni ogrzewanych i kubatur budynków
2.10. Wyznaczanie znormalizowanych (wymaganych) oporów przenikania ciepła konstrukcji otaczających
2.11. Obliczanie całkowitego lub zredukowanego oporu przenoszenia ciepła otaczających konstrukcji
2.12. Konstruktywne rozwiązanie dla ogrodzeń zewnętrznych
2.13. Wyznaczanie wskaźników sanitarno-higienicznych ochrony termicznej budynków
2.14. Obliczanie jednostkowego zużycia energii cieplnej do ogrzewania budynków
2.15. Wilgotność powietrza i kondensacja wilgoci w ogrodzeniach
2.15.1. Obliczanie konstrukcji otaczających dla kondensacji pary wodnej
2.15.2. Grafoanalityczna metoda wyznaczania strefy możliwej kondensacji wewnątrz wielowarstwowej konstrukcji otaczającej
2.15.3. Paroprzepuszczalność i ochrona przed zalaniem ogrodzeń zewnętrznych
2.16. Przepuszczalność powietrza otaczających konstrukcji
2.17. Opór cieplny ogrodzeń zewnętrznych
2.17.1. Obliczanie oporu cieplnego konstrukcji otaczających w sezonie ciepłym
2.17.2. Absorpcja ciepła powierzchni podłogowych
2.18. Podniesienie właściwości termoizolacyjnych istniejących budynków
2.19. Paszport energetyczny budynku
Pytania kontrolne
Rozdział 3. Architektoniczna i budowlana technologia oświetleniowa
3.1. Podstawowe pojęcia, wielkości i jednostki miary
3.2. Lekki klimat
3.3. Ilościowe i jakościowe cechy oświetlenia
3.4. Naturalne oświetlenie budynków
3.5. Oświetlenie naturalne i sztuczne budynków
3.6. Dobór systemów oświetlenia naturalnego do pomieszczeń i otworów świetlnych
3.7. Normalizacja światła naturalnego
3.8. Projekt naturalnego światła
3.8.1. Wyznaczanie powierzchni otworów świetlnych budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej z bocznym lub górnym oświetleniem naturalnym pomieszczeń
3.8.2. Obliczanie powierzchni otworów świetlnych budynków przemysłowych z bocznym lub górnym naturalnym oświetleniem pomieszczeń
3.9. Obliczenia testowe oświetlenia naturalnego pomieszczeń
3.9.1. Kolejność obliczeń weryfikacyjnych oświetlenia bocznego budynków przemysłowych
3.9.2. Obliczanie oświetlenia naturalnego pomieszczeń przemysłowych za pomocą napowietrznych i zespolonych otworów świetlnych
3.9.3. Obliczenia testowe oświetlenia naturalnego dla bocznego rozmieszczenia otworów świetlnych w budynkach mieszkalnych i użyteczności publicznej
3.9.4. Kolejność obliczeń weryfikacyjnych dla oświetlenia napowietrznego lub zespolonego budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej
3.10. Obliczanie czasu wykorzystania naturalnego światła w pomieszczeniu
3.11. Zespolone oświetlenie budynków
3.12. Ocena techniczno-ekonomiczna systemów oświetlenia naturalnego i kombinowanego w oparciu o koszty energii
3.13. Standaryzacja i projektowanie sztucznego oświetlenia pomieszczeń
3.14. Technologia oświetlenia architektonicznego
3.14.1. Standaryzacja i projektowanie oświetlenia miejskiego
3.14.2. Projektowanie oświetlenia zespołów architektonicznych
3.15. Reżim jasnej kolorystyki pomieszczeń i urbanistyka
3.16. Nasłonecznienie i ochrona pomieszczeń przed działaniem promieni słonecznych
3.17. Ochrona przeciwsłoneczna i kontrola oświetlenia w budynkach
3.18. Efektywność ekonomiczna wykorzystania nasłonecznienia i ochrony przeciwsłonecznej
Rozdział 4. Akustyka architektoniczna i wygłuszenie pomieszczeń
4.1. Ogólne pojęcia dotyczące dźwięku i jego właściwości
4.2. Źródła hałasu i ich charakterystyka hałasu
4.3. Regulacja hałasu i wygłuszenie ogrodzeń
4.4. Rozchodzenie się hałasu w budynkach
4,5. Izolacja akustyczna pomieszczeń od hałasu powietrznego i uderzeniowego
4.5.1. Wyznaczanie wskaźnika izolacyjności od dźwięków powietrznych pionowych jednowarstwowych płaskich konstrukcji osłonowych o pełnym przekroju poprzecznym
4.5.2. Wyznaczanie wskaźnika izolacyjności od dźwięków powietrznych przegród ramowo-poszyciowych
4.5.3. Wyznaczanie wskaźnika izolacyjności od dźwięków powietrznych stropów międzykondygnacyjnych
4.5.4. Obliczanie stropów pod kątem oddziaływania hałasu
4.6. Pomiar właściwości izolacyjności akustycznej przegród budowlanych w komorach akustycznych
4.7. Środki zapewniające regulacyjną izolację akustyczną pomieszczeń
4.8. Ochrona przed hałasem obszarów mieszkalnych miast i miasteczek
4.9. Akustyka architektoniczna
4.9.1. Ocena właściwości akustycznych sal
4.9.2. Eksperymentalne metody badania właściwości akustycznych sal
4.10. Ogólne zasady projektowania akustycznego sal
4.11. Specyfika projektowania akustycznego sal dla różnych celów funkcjonalnych
4.12. Modelowanie właściwości akustycznych audytoriów
4.13. Widoczność i widoczność w strukturach rozrywkowych
4.13.1. Ogólne zasady projektowania niezakłóconej widoczności w audytoriach
4.13.2. Zapewnienie niezakłóconej widoczności w salach widowiskowych
4.14. Obliczanie niezakłóconej widoczności w audytoriach
Pytania kontrolne
Podstawowe pojęcia i definicje
Bibliografia
Aplikacje.