Главная

Контакты

Случайная статья

• Автоматизация
• Антропология
• Археология
• Архитектура
• Биология
• Ботаника
• Бухгалтерия
• Военная наука
• Генетика
• География
• Геология
• Демография
• Деревообработка
• Журналистика
• Зоология
• Изобретательство
• Информатика
• Искусство
• История
• Кинематография
• Компьютеризация
• Косметика
• Кулинария
• Культура
• Лексикология
• Лингвистика
• Литература
• Логика
• Маркетинг
• Математика
• Материаловедение
• Медицина
• Менеджмент
• Металлургия
• Метрология
• Механика
• Музыка
• Науковедение
• Образование
• Охрана Труда
• Педагогика
• Полиграфия
• Политология
• Право
• Предпринимательство
• Приборостроение
• Программирование
• Производство
• Промышленность
• Психология
• Радиосвязь
• Религия
• Риторика
• Социология
• Спорт
• Стандартизация
• Статистика
• Строительство
• Технологии
• Торговля
• Транспорт
• Фармакология
• Физика
• Физиология
• Философия
• Финансы
• Химия
• Хозяйство
• Черчение
• Экология
• Экономика
• Электроника
• Электротехника
• Энергетика

Коэффициенты поглощения солнечной радиации (ρ) различными материалами

Министерство науки и высшего образования РФ

ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет»

Институт архитектуры и строительства

Кафедра урбанистики и теории архитектуры

РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ

для выполнения практических заданий

по дисциплине «Комплексные предпроектные исследования»

Волгоград, 20__

1. Общие климатические характеристики

Местоположение территории : г. _______________,

координаты ______________ ________________

Таблица 1

Характеристики ветра и солнечной радиации при безоблачном небе по направлениям

Пример

Преобладающие направления ветра: в холодный период – ЮЗ, Ю, ЮВ, в теплый – З, СЗ, С. Значение имеет ветер с ЮВ, со стороны промышленной зоны, повторяемость которого 12-17%. Ветровой режим благоприятен для активного проветривания застройки: средняя годовая скорость ветра составляет 3.6 м/с; 60-70% повторяемости приходится на градации ветра 2-5 м/с и только 2-5% на скорости более 5 м/с. Однако большой процент повторяемости (30-40%) падает на слабые скорости 0-1 м/с, т.е. ветры, неблагоприятные с точки зрения рассеивания загрязняющих веществ и самоочищения атмосферы. При этих ветрах важно активизировать проветривание дворовых пространств.

Анализ солнечной радиации района строительства

При проведении пофакторного анализе климата особое значение имеет проведение оценки воздействия солнечной радиации.

С целью анализа действия солнечной радиации строится векторная диаграмма (роза) по восьми направлениям горизонта. В каждом направлении от центральной точки в масштабе откладываются значения суммарной солнечной радиации, Вт/м², на вертикальные поверхности различной ориентации, полученные точки соединяют плавной замкнутой кривой.

Пример диаграммы для г. Ростова-на-Дону приведен на рисунке 1.

Рисунок 1. Солнечная радиация, поступающая на вертикальные поверхности различной ориентации в июле при безоблачном небе, Вт/м²,

в г. Ростове-на-Дону:1 – рассеянная; 2 – прямая; 3 – суммарная

Векторная диаграмма солнечной радиации помогает уточнить ориентацию жилых зданий по сторонам горизонта, планировку квартир и домов, устройство светопрозрачных ограждений, солнцезащитных экранов и т.д. Кроме векторной диаграммы солнечной радиации, целесообразно анализировать также излучение суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность в течение года и изменение солнечной радиации, поступающей на горизонтальную поверхность в июле при безоблачном небе в разное время суток.

Пример

Рисунок 2. Суммарная солнечная радиация, поступающая на горизонтальную поверхность по месяцам, МДж/м² в г. Ростове-на-Дону

Рисунок 3. Солнечная радиация, поступающая на горизонтальную поверхность в июле при безоблачном небе, Вт/м², в г. Ростове-на-Дону:

1 – рассеянная; 2 – прямая; 3 – суммарная

Прямая солнечная радиация приводит к увеличению температуры облучаемых поверхностей. Эта температура зависит от интенсивности облучения и степени поглощения солнечной радиации материалами поверхностных слоев.

В целях проведения оценки нагрева материалов и конструкций под действием солнечной радиации используются формула Шкловера А.М.:

где: t_пов – температура облучаемой поверхности, ⁰С; t_Н – температура наружного воздуха, ⁰С;

ρ – коэффициент поглощения солнечной радиации материалом (таблица 1);

S – интенсивность солнечной радиации, приходящей к данной поверхности, Вт/м²;

α_Н – коэффициент теплообмена у наружной поверхности ограждений в летнее время, Вт/(м²·⁰С):

где: υ – скорость ветра, м/с.

Таблица 1

Коэффициенты поглощения солнечной радиации (ρ) различными материалами

Пример.

Определить температуру асфальтного покрытия на городской площади Казани в 15⁰⁰ часов в июле месяце.

В суточном цикле температура воздуха достигает максимальных значений в 15⁰⁰, поэтому принимаем среднюю максимальную температуру для июля +24 ⁰С (средняя максимальная температура наиболее жаркого месяца, таблица 4.1, графа 3 СП 131.13330.2012).

Для асфальтового покрытия ρ= 0,9 (см. таблицу 1).

Тепловой поток на горизонтальную поверхность для 56° с.ш. в июле составит 243 кВт ч/м² (СП 131.13330.2012). Скорость ветра для июля примем 3,6 м/с.

Все значения подставляем в формулу

2. Анализ аэрационного режима

Построить розу ветров и проанализировать аэрационный режим (преобладающее направление ветра, значения повторяемости, % и скорости ветра, м/с), провести расчет длины ветровой тени, построить схему аэрации и определить зоны комфорта (или дискомфорта). Сделать вывод о ветрозащите застройки (защита микрорайона от сильных ветров).

Изобразить фрагмент жилой застройки с указанием жилых домов по условиям аэрационного режима

Фрагмент

3. Выполнить качественный анализ температурно-ветрового режима для заданного района.

Оценка ветрового режима местности производится при решении планировочных задач, связанных с ветрозащитой, аэрацией и выбором оптимальной ориентации зданий, типов секций, квартир и т.п. Ветер существенно влияет на тепловое состояние человека.

Для обще оценки температурно-ветрового режима и учета его при градостроительном проектировании В.К. Лицкевичем разработан «График воздействия ветра и температуры воздуха на жилую среду» (рисунок 3). Из графика видно, что при любой температуре воздуха ветер со скоростью более 4 м/с вызывает дискомфорт для пешехода, при скорости более 6 м/с начинается перенос снега и песка, а при 12 м/с и более могут разрушаться строения и сооружения. При температуре 0⁰С и относительной влажности воздуха более 70 % любой ветер дискомфортен для человека.

Приближенная оценка теплового состояния человека в зависимости от климатической зоны (погодных условий) и скорости ветра представлена в таблице 2.

Таблица 2

Общая оценка скорости ветра по тепловым ощущениям человека

(по В.К. Лицкевичу)

Критерии биоклиматической оценки факторов климата

(Руководство по разработке раздела «Охрана окружающей среды» к проекту планировки (реконструкции) жилого района».- М., 1998)

Температурно-ветровой режим

Рисунок 3. График воздействия ветра и температуры воздуха на жилую среду (по В.К. Лицкевичу)

Анализ температурно-ветрового режима района (города) показал следующие основные особенности:

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Пример

Согласно графику в условиях г. Ростова-на-Дону (t_срянв = –5,7 °С;

υ_maxянв = 6,5 м/с; t_сриюль = 23,0 °С; υ_maxиюль = 3,6 м/с) зимой ветер сильно раздражает человека, желательна защита от него пешеходов, наблюдается сильное охлаждение зданий, возможен снегоперенос. Неблагоприятный температурно-ветровой режим зимой согласно данным табл. 5 сохраняется в течение 86 % от общей повторяемости ветра по румбам. Летом ветер охлаждает и приносит облегчение, но при скорости

более 4 м/с становится неблагоприятен.

Мероприятия по защите от неблагоприятного воздействия: ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Анализ инсоляционного режима

Определить условия инсоляции в точке, принятой на фасаде здания в дни равноденствия. Изобразить на фрагменте жилой застройке решение графической задачи.

Фрагмент

5. Оценка климатических факторов на основе графической модели

В графическом выражении модель представляет собой круг с наблюдателем (или проектируемым объектом) в центре, а по сторонам горизонта расположены климатические факторы, векторно сориентированные на наблюдателя (рис. 4). Для удобства прочтения различные климатические факторы размещаются на концентрических окружностях разных диаметров.

Модель позволяет выделить и оценить положительные и отрицательные воздействия климатических факторов. Оценку круга горизонта по климатическим факторам легко превратить в экологическую модель пространства добавлением других факторов городской среды, имеющих векторный характер (шум, загазованность, пыль и т.д.).

Пример

Рисунок 4. Графическая модель оценки климатических факторов.

На представленной графической модели указать:

- преобладающее направление ветра (январь, июль);

- время эффективной инсоляции;

- благоприятную (неблагоприятную) радиацию;

- зоны благоприятной и неблагоприятной аэрации.

- шум;

- загазованность от транспортной магистрали;

- неблагоприятное влияние выбросов промышленных предприятий и производств и др.