U prirodi, osoba gotovo uvijek pronađe još jedan vizualni element koji je nov za oči, na kojem se može "zadržati" kratko vrijeme prije sljedeće sakade (vizualni elementi su prilično gusto smješteni i, kao što je ranije spomenuto, razlikuju se od jedno drugo). U gradu, u prisustvu velikih homogenih polja, nema sledećeg vizuelnog objekta za oko. Kao rezultat toga, ljudski mozak ne prima potrebne informacije i mogu se pojaviti neugodne senzacije. Stoga su homogena polja neugodna za oko. Vizuelna polja su „agresivna“ kada se na dotičnoj površini (zidovi, trotoar, pod, tapete, tkanina, itd.) nalaze mnogi identični ponavljajući elementi (prozori, pločice, šavovi, šare, itd.). Nakon svake sakade, oko vidi isti element koji je već ispitan, što negativno utiče na stanje nervnog sistema i zdravlje ljudi.

Ovo objašnjenje nije u potpunosti opravdano. Dakle, u prirodi postoje veliki homogeni prostori (površina mirnog jezera, nebo, pustinja, itd.) bez ikakvih detalja, koje oko percipira prilično pozitivno. Na isti način se percipiraju neboderi prekriveni zatamnjenim staklom koji nemaju detalja na fasadama (ogromni kristal u boji).

Arhitektonska fizika još ne daje odgovore na neka goruća pitanja vezana za nauku o svjetlosti: o pozitivno percipiranim ekološki prihvatljivim dimenzijama prostorija, zgrada, gradova; o oblicima prostorija i zgrada; o preferencijama u arhitektonskim stilovima, detaljima, dekoraciji. Može se primijetiti da su, prvo, prostorne krivolinijske forme lijepe i prihvatljive za čovjeka (valovita linija je linija ljepote), a kao drugo, neophodna je želja za raznolikošću, slično biološkoj raznolikosti u prirodi (arhitektonska raznolikost veličina, oblika , detaljima, bojama, uzimajući u obzir prirodnost), treće, poželjno je da veličine objekata odgovaraju veličinama komponenti pejzaža (prvenstveno drveća) i ljudskog tijela.

Živa priroda ne poštuje zakone simetrije. Naizgled simetrične lijeva i desna polovina lica i tijela, noge, ruke i krila životinja zapravo su asimetrične. Može se pretpostaviti da zgrade i strukture također ne bi trebale biti apsolutno simetrične. Individualne karakteristike ljudi igraju veliku ulogu u pozitivnosti ili, naprotiv, negativnosti vizuelne percepcije zgrada i građevina. Poznato je da neki arhitekti vole nebodere, ogromne trgove, široke avenije sa tokovima automobila itd. To je jedna od manifestacija različitosti.

Sva polja koja se razlikuju od onih poznatih njegovim čulima mogu se smatrati agresivnim za osobu (na primjer, monotona vidna polja, jaki i oštri zvukovi i štetni mirisi, itd.). Agresivni efekti zvuka i mirisa uz stalni kontakt sa organima sluha i mirisa mogu uzrokovati bolna stanja. Kako je primijetio N.F. Reimers, ljudi su povijesno prilagođeniji životu u ruralnim područjima, pa urbano okruženje kod njih izaziva stres.

Od davnina ljudi su tražili prijatno senzorno okruženje u zgradama. Tako su poznate „medene cigle“, „mirisni malter“, „muzički stubovi“. U središnjem dijelu ostrva Šri Lanka nalazi se hram izgrađen prije više od pet stoljeća. Glina za cigle miješala se s medom od divljih pčela, kojih je na otoku bilo mnogo. Nakon dugog sušenja pod vrelim tropskim suncem, "medene cigle" su postale vrlo izdržljive i dugo su zadržale aromu. Za stvaranje prijatne arome u 12. veku. U marokanskom gradu Koutoubia, prilikom izgradnje tornja, u malter od gline i gipsa dodato je oko hiljadu buradi tamjana, čiji se miris oseća i sada. U džamiji u indijskom gradu Karidu, nazvanoj Džamija mirisa, srednjovjekovni graditelji u gipsani malter su umiješali 3.500 kg šafrana. U Indiji pjevaju i granitni stupovi u drevnim hramovima Vitala, Mahshwar i drugi: ako ih udarite dlanom, ispuštaju zvuk koji podsjeća na zvuk duvačkih instrumenata. Majstori, udarajući po stupovima dlanovima i prstima, izvlače melodije. Za stvaranje takvih stupova napravljeni su porozni temelji od ploča pečene gline i pješčenjaka.

Okruženje modernih gradova često je agresivno za ljude. Možda je mehanizam njegove agresivnosti sledeći: u ljudskom mozgu, pod uticajem prethodnog prirodnog viševekovnog okruženja i uslova života, razvilo se lično iskustvo (lično okruženje) koje određuje njegovu strukturu ponašanja i biopsihološko stanje; stvorena je prirodna slika životne sredine i njenih komponenti (mesto naselja, kuća, ulica), koja odgovara ovom prethodnom iskustvu. Novi senzorni uticaji ne odgovaraju ovom iskustvu i stvaraju napetost u psihofiziološkom stanju: savremeno agresivno okruženje zahteva stvaranje nove slike grada, nove strukture ponašanja. Ali prethodno iskustvo se oblikovalo tokom dugog istorijskog razvoja i ne može se brzo zameniti drugim; to traje veoma dugo.

Arhitektonska nauka se ne može shvatiti samo kao ljepota i gracioznost oblika, proporcija i linija, umjetničko-istorijska istraživanja o obrascima kompozicionih odnosa, sporovi o tektonskoj suštini oblika i povijest stvaranja arhitektonskih remek-djela, koja su takva postala upravo zato što njihovi tvorci su shvatili: ekspresivnost arhitekture zavisi od prirodnih parametara sredine.
dr, arhitekta N.V. Obolenski
Kvalitete izvedbe zgrada i pojedinačnih prostorija određuju se ne samo njihovom veličinom, kvalitetom završne obrade itd. Važan faktor je stepen zaštite od spoljašnjih uticaja, kao što su hladnoća ili prekomerna toplota, padavine, buka. Prostorije moraju biti izložene (ili ne izložene) određeno vrijeme direktnoj sunčevoj svjetlosti, imati dovoljno osvjetljenja i povoljnu akustičnu klimu. Ispravno razmatranje ovih faktora osigurava stanje vještačkog životnog okruženja koje osoba doživljava kao ugodno.
Ova pitanja razmatra građevinska fizika, koja uključuje nekoliko oblasti. Glavni su građevinsko grijanje(prijenos topline u ogradnim konstrukcijama, njihova paro- i zračna propusnost, temperaturni i vlažni uvjeti u prostorijama), građevinska rasvjetna oprema(prirodno i vještačko osvjetljenje prostorija, insolacija i sunčevo zračenje), akustika zgrada(zvučna izolacija i akustika prostorija). Poznavanje ovih pitanja omogućava arhitekti da pravilno odabere vrstu ogradne konstrukcije, broj i veličinu otvora, orijentaciju objekta prema kardinalnim tačkama, oblik gledališta, predvidi mjere zaštite od buke itd.

Koncept građevinske klimatologije

Teritoriju Rusije karakterišu različiti prirodni i klimatski uslovi. Cijela teritorija bivšeg SSSR-a za izgradnju je podijeljena na 4 klimatska područja (I – IV), od kojih svaka ima nekoliko podokružija. Njihove opšte karakteristike su date u SNiP 2.01.01-82 „Klimatologija i geofizika zgrada”, kao iu SNiP 2.01.07‑85 „Oterećenja i uticaji”.
Najteži klimatski uslovi su u regionu I (70% teritorije SSSR-a - sever i severoistok Sibira i evropski deo zemlje, Ural, kontinentalne teritorije i obalni delovi Arktičkog okeana i severnih mora). Odlikuje se dugim hladnim periodom (7-9 meseci godišnje) sa niskim temperaturama (do –50, –60°C), jakim vetrovima u primorskim podregionima, snežnim mećavama, dugom polarnom noći (severno od Arktika). Krug) i permafrost. To određuje „zatvoreni“ način života stanovništva sa dužim boravkom u zatvorenom prostoru nego u drugim sredinama i većim stepenom izolovanosti objekata od uticaja spoljašnje sredine.
Klimatske regije II i III (srednja zona) karakteriše umerena klima sa približno jednakim hladnim i toplim periodima sa umerenim pozitivnim i negativnim temperaturama i drugim klimatskim pokazateljima. To su područja najnaseljenijeg dijela zemlje. Životni stil ovde je „otvoreniji“. Odrasli i djeca mogu boraviti izvan zgrada u dužem vremenskom periodu u svako doba godine.
Južne regije (IV i djelimično III) karakteriziraju dugi topli period (do 9 mjeseci godišnje), visoke pozitivne ljetne temperature i različite karakteristike mikroklime subregija: obalna, vruća stepska i polupustinjska područja sa pješčanim olujama , vlažni i topli suptropi, planinski itd. d. Ovdje stanovništvo naširoko koristi razne ljetne prostorije i dvorišta. Za zgrade je neophodna zaštita od pregrijavanja sunčevim zračenjem, naglih dnevnih temperaturnih promjena, prekomjerne vlažnosti itd.
Najvažnije komponente klime koje morate znati prije početka projektiranja su podaci o sljedećim prirodnim i klimatskim faktorima:
Direktno i difuzno sunčevo zračenje– glavni faktori su baktericidni i temperaturni efekti. Ovi podaci se uzimaju u obzir:

• pri izboru lokacije i orijentacije zgrade na lokaciji, omogućavajući određivanje trajanja i intenziteta osunčanosti prostorija u različito doba godine, kao i stepena osunčanosti susjednih područja;
• pri proračunu zidova i obloga zgrada za otpornost na toplinu u vrućim ljetnim mjesecima;
• pri odabiru arhitektonskih, planskih i konstruktivnih mjera zaštite od sunca koje eliminišu pregrijavanje prostorija u ljetnim mjesecima;
• pri odabiru sistema ventilacije i klimatizacije.

Ultraljubičasto zračenje– glavni faktor je baktericidni efekat. Uzeti u obzir:

• pri dizajniranju fotarija - prostorija u kojima se stvaraju kratkotrajni izvori ultraljubičastog zračenja, što je neophodno u sjevernoj zoni i kada ljudi provode dugo vremena u prostorijama s nedovoljnim prirodnim svjetlom;
• pri odabiru dizajna prozora i lampiona, pri proračunu prirodnog ultraljubičastog zračenja koje prodire u prostorije medicinskih zgrada, dječjih ustanova itd.;
• pri odabiru fasadnih obloga i unutrašnjih završnih obrada koje povećavaju zasićenost prostorija direktnim, difuznim i reflektovanim ultraljubičastim zračenjem.

Prirodno vanjsko svjetlo– uzeti u obzir:

• pri odabiru vrsta, veličina i lokacija prozora i lampiona u skladu sa zahtjevima poglavlja SNiP „Prirodna i umjetna rasvjeta“;
• prilikom određivanja vremena korištenja prirodnog svjetla u prostorijama, što u nekim slučajevima omogućava motiviranje odbijanja prirodnog svjetla (gledala, pomoćna prostorija);
• pri odabiru vrste rasvjete (prirodna, vještačka ili kombinovana), projektovanje veštačkih svetlosnih instalacija (imitacija prirodnog osvetljenja po jačini i spektru).

Temperatura i vlažnost vanjskog zraka. Koriste se podaci o njihovoj godišnjoj dinamici:

• pri odabiru rješenja za prostorno planiranje zgrade (u hladnim područjima poželjniji je kompaktniji raspored i razvoj);
• pri odabiru i proračunu elemenata ogradnih konstrukcija (zidovi, obloge, otvori za punjenje) prema termotehničkim zahtjevima;
• pri proračunu sistema grijanja, ventilacije i klimatizacije;
• prilikom proračuna čvrstoće konstrukcija na temperaturne efekte.

Preovlađujući smjer vjetra, brzina i pritisak uzeti u obzir:

• kada se zgrada nalazi na gradilištu kako bi se eliminiralo intenzivno hlađenje prostorija zbog propusnosti zraka zidova i prozora;
• pri određivanju dizajna i lokacije prozora i krovnih prozora, koji obično imaju povećanu propusnost zraka;
• pri obračunu aeracije prostorija i teritorija;
• u proračunima čvrstoće građevinskih konstrukcija.

Brzina vjetra se definira kao horizontalna komponenta prosječne brzine strujanja zraka na visini od 10-15 m od tla. Prilikom projektiranja visokih konstrukcija treba uzeti u obzir povećanje brzine vjetra s visinom.
Smjer vjetra određen je dijelom horizonta iz kojeg se kreće strujanje zraka.
Prosječna brzina vjetra duž horizonta i učestalost smjera vjetra u (%) su glavne karakteristike vjetra u razvojnom području. U procesu projektovanja često se koristi grafički prikaz karakteristika vjetra u obliku posebnog dijagrama - „ruže vjetrova“, koji daje podatke o učestalosti i brzini vjetra u datom području za određeni period.
Količina padavina ljeti i zimi. Ovi podaci su potrebni:

• prilikom projektovanja lokacije zgrade na gradilištu, kako bi se eliminisala velika snega na teritoriji i krovu;
• pri odabiru oblika i lokacije lampiona koji ne doprinose zadržavanju snijega na krovu;
• pri projektovanju vijenaca i oluka za brzo uklanjanje atmosferskih i otopljenih voda;
• pri razvoju metoda za uklanjanje snijega s krova;
• pri odabiru obloge za fasadu zgrade, popunjavanje otvora uzimajući u obzir njihovu vodootpornost (u Dalekom Istočnom Primorju količina padavina koja pada na vertikalne površine može biti 3 puta veća od pada na horizontalne površine - „kose“ kiše);
• u proračunima čvrstoće konstrukcija. Gustina snijega (140-360 kg/m3) zavisi od visine snježnog pokrivača, trajanja njegovog pojavljivanja, brzine vjetra i temperature zraka. Periodi sa pozitivnim temperaturama vazduha značajno povećavaju gustinu.

Podaci o glavnim klimatskim faktorima utvrđuju se obradom dugoročnih mjerenja meteoroloških stanica na osnovu metoda matematičke statistike.

Građevinsko grijanje

Optimalno stanje unutrašnjeg zračnog okruženja u pogledu temperature, vlažnosti i čistoće osigurava se nizom mjera: lokacija zgrade u zgradi, usklađenost njenog prostorno-planskog rješenja s prirodnim i klimatskim uvjetima, grijanje, ventilacija i sisteme klimatizacije i izbor dizajna spoljnih ograda koje obezbeđuju neophodnu toplotnu zaštitu prostora. Potonje se provodi korištenjem građevinskih metoda grijanja.
Građevinsko grijanje zasniva se na općoj teoriji procesa prijenosa topline i mase. Vanjske ogradne konstrukcije se u ovim procesima smatraju otvorenim sistemima koji razmjenjuju toplinsku energiju (razmjena topline) i materiju (razmjena vlage i zraka) sa vanjskim okruženjem.
Prilikom projektovanja zgrada rešavaju se sledeći termotehnički problemi:

• Osiguravanje potrebnog nivoa toplinske zaštite vanjskih ogradnih konstrukcija zimi.
• Omogućavanje nivoa temperature na unutrašnjoj površini ograde koji ne dozvoljava stvaranje kondenzacije.
• Osigurati da je ograda otporna na toplinu tokom ljetnih mjeseci.
• Stvaranje režima vlažnosti sušenja za vanjske ograde.
• Ograničenje vazdušne propusnosti ogradnih konstrukcija.

Prijenos topline u omotaču zgrade

Neophodan uslov za prijenos topline u bilo kojem mediju je temperaturna razlika u različitim tačkama medija. Toplotna energija se širi od tačaka sa višom temperaturom do tačaka sa nižom. Vanjske ogradne konstrukcije razdvajaju okoliše s različitim temperaturama, što uzrokuje procese prijenosa topline u njima.
Postoje tri vrste prijenosa topline: provodljivost, konvekcija i zračenje. Budući da je većina građevinskih materijala kapilarno-porozna tijela, u njima su moguće sve vrste prijenosa topline. Međutim, u praktičnim proračunima obično se pretpostavlja da se prijenos topline unutar građevinskih materijala odvija prema zakonima toplinske provodljivosti. Prijenos topline konvekcijom i zračenjem odvija se u slojevima zraka i blizu površina konstrukcija na granicama s vanjskim i unutrašnjim zrakom.
U termotehničkim proračunima uobičajeno je razlikovati homogene (jednoslojne) i slojevite (višeslojne) ogradne strukture, koje se sastoje od jednog ili više homogenih ravnih slojeva koji se nalaze okomito na smjer toka topline (obično paralelno s vanjskim i unutrašnjim). površine konstrukcije), kao i heterogene strukture koje imaju različite karakteristike toplotne provodljivosti po površini ograđenog prostora.

Stacionarni uslovi prenosa toplote (jednodimenzionalni toplotni tok)

Toplotna provodljivost materijala

Kroz ravnu i dovoljno proširenu strukturu (tako da se ivični efekti mogu zanemariti), toplotni tok prolazi okomito na njegovu površinu u smjeru od više temperature prema nižoj.

Materijal	l, W/(m× ° SA)	Materijal	l, W/(m× ° SA)
Aluminijum		Ekspandirani polistiren
Armirani beton
Zidanje običan		Zrak (u zatvorenim porama do 1 mm veličine)
Podloga od mineralne vune		Vazduh (u šupljinama prečnika 15 cm)

Građevinski materijali se sastoje od čvrste faze, kao i pora i kapilara, koje su ispunjene zrakom, vodenom parom ili tekućinom. Omjer i priroda ovih elemenata određuju toplinsku provodljivost materijala.
Metali imaju visoku toplotnu provodljivost, jer je određena protokom elektrona. Što je veća električna provodljivost, veća je i toplotna provodljivost.
Toplotna provodljivost kamenih materijala je posljedica toplinskih vibracija konstrukcije. Što su atomi ove strukture teži i što su slabije povezani jedni s drugima, to je niža toplinska provodljivost. Kamenje sa kristalnom strukturom je toplinski vodljivije od staklastog.
Koeficijent toplinske provodljivosti kapilarno-poroznih materijala ovisi o njihovoj prosječnoj gustoći (poroznosti) i stanju vlage. U ovom slučaju, prosječna veličina pora i njihova priroda (otvorene, povezane ili zatvorene) također igraju ulogu. Porozni materijali sa zatvorenim porama male veličine (1 mm) imaju nižu toplotnu provodljivost. Kako se sadržaj vlage u materijalu povećava, povećava se njegova toplinska provodljivost. To je posebno vidljivo zimi, kada se voda koja se nalazi u porama smrzava.
Promjene koeficijenata toplinske provodljivosti građevinskih materijala s promjenama sadržaja vlage toliko su značajne da se njihove vrijednosti postavljaju ovisno o karakteristikama vlažnosti klime i uvjetima vlažnosti prostora. SNiP razlikuje 3 zone vlažnosti (mokro, normalno i suho) i 4 uslova vlažnosti u zatvorenom prostoru:

Na osnovu kombinacije zone vlažnosti i režima vlažnosti prostorija, određuju se radni uvjeti ogradnih konstrukcija (A ili B), ovisno o tome od kojih se biraju koeficijenti toplinske provodljivosti.
Materijali koji se koriste za termoizolacione slojeve ogradnih konstrukcija u pravilu treba da imaju koeficijent suve toplotne provodljivosti ne veći od 0,3 W/m×°C.

Osobine termotehničkih proračuna heterogenih ogradnih konstrukcija

Prave ogradne konstrukcije su obično heterogene u smislu termičkog inženjeringa, jer imaju otvore, uglove, spojeve i inkluzije koje provode toplinu.
Na primjer, temperatura u vanjskom uglu zida je znatno (4-7 °C) niža od temperature unutrašnje površine dijela zida udaljenog od ugla. To se objašnjava činjenicom da je površina apsorpcije topline znatno manja od površine prijenosa topline s jedne strane, te smanjenje koeficijenta apsorpcije topline (zbog smanjenja prijenosa topline zračenja i slabljenja konvekcijskih strujanja zraka) na ostalo. Ovaj pad temperature može dovesti do vlage u uglovima. Da bi se to spriječilo, potrebna je dodatna izolacija ili postavljanje grijaćih stubova u uglovima.
Temperatura u takvim područjima varira ne samo po debljini konstrukcije, već i po dužini ili visini, odnosno promjena nije jednodimenzionalna. Uz stabilan protok toplote, raspodjela temperature na takvim mjestima se određuje rješavanjem diferencijalne jednadžbe toplotne provodljivosti (Laplaceova jednadžba)

Prenos toplote u nestabilnim uslovima

Ranije navedeni proračuni temelje se na konstantnosti temperatura na vanjskoj i unutrašnjoj strani ograde, zbog čega kroz nju prolazi stabilan toplinski tok. U realnim uslovima to se retko primećuje. Temperatura vanjskog zraka konstantno varira, unutarnja temperatura se mijenja (naročito u zgradama s povremenim grijanjem), a ljeti se i vanjska površina zagrijava zbog sunčevog zračenja. Sve ovo unosi greške u termofizičke proračune u stacionarnim uslovima. Stoga je u nekim slučajevima potrebno izvršiti proračune pod nestabilnim uvjetima prijenosa topline.

Toplinska otpornost ogradnih konstrukcija

Toplotne izolacijske kvalitete ogradnih konstrukcija koje se koriste u toplim područjima (sa srednjim mjesečnim temperaturama) ocjenjuju se toplinskom otpornošću. Ovo svojstvo konstrukcije je da održava relativnu konstantnu temperaturu na površini okrenutoj prema prostoriji tokom fluktuacija toplotnog toka. Ovo je jedan od uslova za udobnost boravka osobe u sobi.

Kvantitativna procjena toplinske stabilnosti provodi se smanjenjem temperaturnih fluktuacija u konstrukciji. Vrijednost prigušenja izračunava se kao omjer amplitude temperaturnih fluktuacija na površini koja direktno percipira temperaturni efekat i amplitude na suprotnoj površini.

Propustljivost zraka ograda

Još jedno svojstvo koje karakterizira toplinska svojstva konstrukcije je njena propusnost zraka. Prodor (filtracija) vazduha kroz ogradu nastaje usled razlike u pritisku toplog i hladnog vazduha (termički pritisak), kao i kao posledica pritiska vetra.
Karakterizira se propusnost zraka materijala koeficijent propusnosti vazduha, koji određuje količinu vazduha u kg koja prolazi kroz 1 m2 materijala debljine 1 m u jedinici vremena pri razlici pritisaka od 1 Pa - i [kg/m×h×Pa].

Režim vlažnosti ogradnih konstrukcija

Kako se povećava vlažnost materijala, povećava se njihova toplinska provodljivost. To dovodi do smanjenja otpora prijenosa topline ograđenih konstrukcija. Da bi se očuvala njihova svojstva zaštite od topline, potrebno je poduzeti mjere za sprječavanje moguće vlage.
Općenito, povećanje vlažnosti konstrukcija je nepoželjno iz više razloga. Sa higijenske tačke gledišta vlažne konstrukcije su izvor povećane vlage u prostorijama, što negativno utječe na dobrobit ljudi. Vlažni materijali stvaraju povoljno okruženje za razvoj mikroorganizama koji izazivaju niz bolesti. Sa tehničke tačke gledišta S obzirom na to, mokri materijali se brzo uništavaju zbog širenja vlage smrzavanjem u porama i kapilarama, korozije (oksidacija metala, ispiranje vapna iz otopina) i bioloških procesa.

Uzroci vlage u konstrukcijama

Građevinska vlaga nastaje usled vlažnih procesa u proizvodnji građevinskih konstrukcija (polaganje opeke malterom, toplotna i vlaga obrada armiranobetonskih proizvoda). U pravilno projektovanim konstrukcijama ova vlaga se uspostavlja u prihvatljivim granicama tokom prvih godina života zgrade.
Prizemna vlaga prodire u strukturu kao rezultat kapilarnog usisavanja kada je hidroizolacija oštećena. U zavisnosti od strukture materijala, kapilarna vlaga može porasti do visine od 2,5-10 m.
Atmosferska vlaga u obliku kose kiše na vjetru ili mraza koji pada na vanjsku površinu, vlaži strukturu do dubine od nekoliko centimetara.
Radna vlaga vlaži dijelove zidova uz pod prilikom pranja podova ili prosipanja tečnosti.
Posljednje tri vrste vlage u konstrukcijama mogu se eliminirati ili oštro smanjiti konstruktivnim mjerama.
Higroskopna vlaga– posledica sorpcionog svojstva kapilarno-poroznih materijala da apsorbuju vlagu iz vazduha (higroskopnost). Stepen higroskopnog vlaženja je unaprijed određen temperaturom i vlažnim uvjetima okoline. Za ogradne konstrukcije koje rade u agresivnom okruženju, higroskopnost materijala povećava se 4-5 puta zbog povećanja sadržaja spojeva topljivih u vodi.
Kondenzaciona vlaga nastaje zbog odstupanja u parametrima temperature i vlažnosti unutarnjeg zraka i najčešće je uzrok zalijevanja konstrukcije. Kondenzacija vlage može nastati kako na površini konstrukcije tako iu njenoj debljini tokom difuzije vodene pare.
Higroskopsko i kondenzaciono vlaženje može se stabilizovati racionalnim projektovanjem ograde na osnovu termotehničkih proračuna.

Apsolutna i relativna vlažnost vazduha

Atmosferski vazduh uvek sadrži malo vlage u obliku pare. Količina vlage u gramima sadržana u 1 m3 zraka naziva se apsolutna vlažnost f [g/m3]. Za proračune je pogodnije procijeniti količinu vodene pare u jedinicama pritiska. U tu svrhu koristi se parcijalni pritisak vodene pare e [Pa] ili [mm]. rt. čl.], tzv stvarni pritisak vodene pare.
Stvarna elastičnost raste sa povećanjem apsolutne vlažnosti vazduha, ali ne može beskonačno rasti. Pri određenoj temperaturi i barometarskom vazdušnom pritisku postoji granična vrijednost apsolutne vlažnosti vazduh F [g/m3], što odgovara potpunom zasićenju vazduha vodenom parom. Dalja vlažnost se ne može povećati pod istim uslovima. Ova vrijednost odgovara maksimalni pritisak vodene pare E [Pa] ili [mm. rt. čl.], koji se naziva i pritisak zasićenja vodene pare.
Sa povećanjem temperature vazduha povećavaju se granične vrednosti vlažnosti (E i F), pa apsolutna vlažnost f i parcijalni pritisak e ne daju predstavu o stepenu zasićenosti vazduha vlagom, osim ako njegova temperatura; je naznačeno.

Relativna vlažnost zraka određuje:

• intenzitet isparavanja vlage sa vlažnih površina (posebno s površine ljudskog tijela);
• proces upijanja vlage građevinskim materijalima (proces sorpcije);
• proces kondenzacije vlage u vazduhu i na površini konstrukcija.

Kada se temperatura vazduha sa datim sadržajem vlage (e=const) povećava, relativna vlažnost se smanjuje, kako se povećava vrednost maksimalnog pritiska vodene pare E. Kako temperatura pada, relativna vlažnost raste, kako se E smanjuje. Kako temperatura opada, pri određenoj vrijednosti, maksimalna elastičnost postaje jednaka stvarnom pritisku vodene pare e. U tom slučaju dolazi do j=100% i dolazi do stanja potpune zasićenosti zraka vodenom parom. Temperatura koja odgovara ovom trenutku naziva se temperatura tačke rose tr za datu vlažnost vazduha. Kada temperatura padne ispod tačke rosišta, maksimalna i stvarna elastičnost će se smanjiti, ostajući jednaka, a višak vlage će se kondenzovati, odnosno preći u kapljično-tečno stanje.
Zimi se tanak sloj zraka neposredno uz unutrašnju površinu ogradne konstrukcije hladi na svoju temperaturu, koja može doseći tačku rose. Stoga je potrebno osigurati takvu temperaturu na unutrašnjoj površini da tv>tr.
Temperatura u vanjskim uglovima prostorija, na površini inkluzija koje provode toplinu, obično je niža nego u drugim područjima ograde. Dakle, za Tulu je temperatura blizu vanjskog ugla 4-6 °C niža nego daleko od njega. Zbog toga je na takvim mjestima prije svega potrebno provjeriti mogućnost stvaranja kondenzacije, predvidjeti, po potrebi, mjere za povećanje njihove temperature (dodatna izolacija, postavljanje dizača za grijanje...).

Difuzija vodene pare kroz omotač zgrade

U hladnoj sezoni, vanjska ogradna konstrukcija grijane zgrade razdvaja dvije zračne sredine sa istim barometarskim pritiskom, ali s različitim temperaturama i pritiscima vodene pare. Čak i pri višoj relativnoj vlažnosti, hladan vanjski zrak sadrži manje vodene pare od toplog zraka u zatvorenom prostoru. Odnosno, parcijalni pritisak vodene pare unutar prostorije bit će znatno veći od vanjskog tlaka. Njihova razlika za stambene zgrade dostiže značajne vrijednosti: 1,2-1,3 kPa, a za objekte s povišenom temperaturom i vlažnošću može biti znatno veća.
Pod uticajem razlike parcijalnih pritisaka pojavljuje se tok vodene pare, usmeren od unutrašnje površine ka spoljašnjoj - difuziju vodene pare.

Koeficijent paropropusnosti m odražava sposobnost materijala da propušta difuznu vodenu paru. Numerički je jednaka količini vlage u mg koja difundira u jedinici vremena kroz sloj materijala debljine 1 m površine 1 m2 pri parcijalnoj razlici tlaka na površini sloja od 1 Pa [mg/( m×h×Pa)].
Od građevinskih materijala najveći koeficijent paropropusnosti imaju ploče od mineralne vune (do 0,6 mg/(m×h×Pa)), a najmanji su filc (0,0014), linoleum (0,002), bitumenski krovni materijali (0,008 mg). /(m× h×Pa)).
Ako unutrašnji zrak ima visoku vlažnost ili struktura kućišta nije pravilno dizajnirana, difuzna vodena para može se kondenzirati unutar strukture ograde. Smatra se da se ravnina moguće kondenzacije nalazi na udaljenosti jednakoj 2/3 debljine homogene strukture i poklapa se s vanjskom površinom izolacije u višeslojnoj strukturi. Da biste spriječili ovu pojavu:

• otpor paropropusnosti Rp ograde u rasponu od unutrašnje površine do ravnine moguće kondenzacije ne smije biti manji od potrebne vrijednosti, koja je utvrđena SNiP-om. Da biste to učinili, preporuča se napraviti unutrašnje slojeve ograde od gušćih materijala, postavljajući izolaciju bliže vanjskoj površini. Osim što vodenoj pari otežava dolazak do hladnijih slojeva, to stvara bolje uslove za uklanjanje vlage iz konstrukcije u toplijim mjesecima.
• za zaštitu izolacije od vlage u vanjskim zgradama potrebno je osigurati parnu barijeru (ispod sloja toplinske izolacije);
• potrebno je predvidjeti parnu barijeru toplotnoizolacijskih brtvi spojeva elemenata ogradnih konstrukcija sa strane prostora;
• potrebno je predvidjeti i konstruktivne mjere zaštite ograda od vlaženja direktno kapljičnom vlagom tekućine (padavine, pogonski izvori) - vodonepropusnost ili hidrofobnost površina (žbuka, farbanje vodootpornim smjesama), pravilan dizajn i brtvljenje fuga i sl.;
• uz stalno ovlaživanje, mogu se obezbijediti ventilirani slojevi zraka.

Sumirajmo ukratko opšte zahtjeve za ogradne konstrukcije sa stanovišta građevinske termofizike i formulirajmo neke preporuke koje proizlaze iz ovih zahtjeva.

• Otpor ogradne konstrukcije na prijenos topline ne smije biti manji od tražene vrijednosti. To se odnosi i na punjenje prozora, balkonskih vrata i lampiona.

• pružiti rješenja za planiranje prostora uzimajući u obzir osiguranje najmanje površine ogradnih konstrukcija;
• prostorije sa niskim temperaturama (hodnici, stepeništa, ostave...) treba da budu postavljene po vanjskom obodu u dijelu zgrade okrenutom prema sjeveru ili zimi prema vjetrovima koji preovlađuju;
• planirajte tople prostorije s minimalnim vanjskim perimetrom, postavljajući ih na jug i zapad;
• u donjem delu objekta, radi smanjenja toplotnih gubitaka u zemlju, postaviti prostorije sa niskim temperaturama (prodavnice, radionice, skladišta...);
• Niske i široke prostorije su temperaturno povoljnije u odnosu na visoke i uske;
• prilikom planiranja prostorija izbjegavajte ugradnju dijelova koji strše prema van (na primjer, uski i duboki prozori);
• lođe, naprotiv, stvaraju povoljniji temperaturni režim u susjednim prostorijama.
• Područje svjetlosnih otvora treba dodijeliti u skladu sa normaliziranom vrijednošću koeficijenta prirodnog svjetla. U ovom slučaju, površina prozora sa smanjenim otporom prijenosa topline manjim od 0,56 m2×°C/W u odnosu na ukupnu površinu vanjskih zidova ne smije biti veća od 18%.
• U vrućim područjima za niz tipova zgrada (posebno stambenih, vidi gore), amplituda temperaturnih fluktuacija unutrašnje površine ogradnih konstrukcija ne bi trebala biti veća od standardne vrijednosti.
• U istim prostorima i tipovima zgrada moraju biti predviđeni uređaji za zaštitu od sunca za prozore i lanterne, čija toplotna propusnost ne bi trebala prelaziti standardnu ​​vrijednost.
• Podna površina stambenih i javnih zgrada, pomoćnih zgrada i prostorija industrijskih preduzeća i grijanih prostorija industrijskih zgrada (u područjima sa stalnim radnim mjestima) mora imati stopu apsorpcije topline ne veću od standardne vrijednosti. Podovi na tlu moraju biti izolovani u prostoru uz vanjske zidove širine 0,8 m.
• Otpor propusnosti zraka ogradnih konstrukcija ne smije biti manji od potrebnog. To se odnosi i na punjenje prozora i balkonskih vrata, kao i na lanterne.
• Gore navedeni zahtjevi za paropropusnost ogradnih konstrukcija moraju biti ispunjeni (vidi prethodni stav).
• Za zaštitu od vlage iz tla, potrebno je osigurati hidroizolaciju zidova: horizontalnu - u zidovima iznad slijepog prostora, kao i ispod nivoa poda podruma ili podrumskog poda; vertikalni - podzemni dio zidova, uzimajući u obzir hidrogeološke uslove i namjenu prostorija.

Građevinska rasvjetna oprema

Corbusier je sunce stavio na prvo mjesto među materijalima i sredstvima kojima se arhitekta bavi.

Zadaci tehnologije rasvjete zgrada

Svetlost igra vitalnu ulogu u ljudskom životu. Učestvuje u osiguravanju normalnog psihofiziološkog stanja osobe; stvara osvjetljenje radnog mjesta, što omogućava obavljanje bilo kojeg posla; prirodno svjetlo ima ljekovita i baktericidna svojstva. Ritam prirodnog svetla diktira način na koji ljudi žive. Prirodna i vještačka rasvjeta također utiču na arhitektonske i umjetničke kvalitete objekata.
Uz to, rasvjeta zahtijeva značajne troškove: visoka cijena ostakljenja (i umjetnih izvora svjetlosti), troškovi čišćenja i popravka svjetlosnih otvora, te gubitak topline kroz njih doveli su do toga da ponekad industrijske zgrade (a u nekim zemljama čak i škole). ) izgrađene su bez prirodnog svjetla.
U tom pogledu glavni zadatak tehnologije gradnje rasvjete je proučavanje uslova koji određuju stvaranje optimalnog svetlosnog režima u prostorijama i razvoj arhitektonskih i konstruktivnih mera koje obezbeđuju ovaj režim.
Rasvjeta prostorije može biti

• prirodni, čiji su izvori direktna, raspršena (difuzna) i reflektovana sunčeva svjetlost;
• umjetni (izvor - žarulja, fluorescentna, živa, ksenon, itd.);
• i kombinovano, kada je prostorija istovremeno osvetljena prirodnim i veštačkim izvorima.

Postižu se optimalni svjetlosni uvjeti u prostorijama

• pravilno uzimanje u obzir svjetlosne klime gradilišta;
• ispravan izbor veličine, oblika i boja dekoracije prostora;
• pravilan izbor oblika, veličine i položaja svjetlosnih otvora;
• pravilan smještaj i izbor snage i spektra emisije vještačkih izvora svjetlosti.

Koncept optimalnih svjetlosnih uvjeta za prostoriju uključuje:

• osiguranje potrebnog nivoa osvijetljenosti radnih mjesta;
• ujednačenost osvjetljenja;
• eliminacija usmerene direktne i reflektovane svetlosti koja zaslepljuje ljude;
• obezbeđivanje dovoljne osvetljenosti okolnog prostora zbog nivoa osvetljenja i završne obrade u boji enterijera.

Zadatke projektovanja unutrašnjeg osvetljenja zajednički rešavaju arhitekte, građevinski inženjeri i inženjeri rasvete.

Prirodno svjetlo

Po pravilu, prostorije sa stalnom popunjenošću trebaju imati prirodno osvjetljenje. Bez prirodnog osvjetljenja dozvoljeno je projektovanje prostorija odobrenih relevantnim regulatornim dokumentima, kao i prostorija čije je postavljanje dozvoljeno u suterenu i prizemlju.
Prirodna rasvjeta je podijeljena na bočnu, gornju i kombiniranu. Bočna rasvjeta može biti jednostrana ili dvostrana.

Osvetljenje u prostoriji može se postići usled direktnog raspršenog (difuznog) svetla sa neba i zbog svetlosti koja se reflektuje sa unutrašnjih površina prostorije, suprotnih zgrada i površine uz objekat. Osvetljenje se takođe može obezbediti samo reflektovanom svetlošću.

Osnovni koncepti i zakoni rasvjete

Za standardizaciju prirodnog osvjetljenja u prostorijama nije preporučljivo koristiti apsolutne vrijednosti osvjetljenja. Eksterno, a samim tim i unutrašnje, osvetljenje se stalno menja. Osim toga, osoba procjenjuje osvjetljenje ne toliko po apsolutnoj vrijednosti, koliko po uporednim nivoima svjetline objekata i površina. Stoga je za procjenu prirodnog osvjetljenja tipično uporediti svjetlinu unutrašnjih površina sa svjetlinom vanjskog prostora vidljivog kroz svjetlosni otvor.

Insolacija prostorija i teritorija. Zaštita od sunca

Insolacija i njena regulacija

Insolacija - izlaganje direktnoj sunčevoj svjetlosti - ima velike zdravstvene prednosti. Svjetlost i ultraljubičasto zračenje djeluju jačajuće na čovjeka i baktericidno na mikroorganizme. Stoga standardi dizajna reguliraju minimalno trajanje insolacije prostorija i teritorija. Proračun insolacije je obavezan dio predprojektne i projektne dokumentacije.
Standardizacija insolacije prostorija
Trajanje insolacije je regulisano u: stambenim zgradama; dječje predškolske ustanove; obrazovne ustanove opšteg obrazovanja, osnovnog, srednjeg, dodatnog i stručnog obrazovanja, internati, sirotišta i dr.; medicinske i preventivne, sanatorijske i lječilišne ustanove; ustanove socijalnog osiguranja (internati za invalidna i stara lica, hospicije itd.).
Normalizovano trajanje kontinuirane insolacije za prostore stambenih i javnih zgrada utvrđuje se različito u zavisnosti od vrste stanova, funkcionalne namene prostorija, planskih zona grada, geografske širine - za zone:
sjeverni (sjeverno od 58° N) - najmanje 2,5 sata dnevno od 22. aprila do 22. avgusta;
centralno (58° N - 48° N) - najmanje 2 sata dnevno od 22. marta do 22. septembra;
južni (južno od 48° N) - najmanje 1,5 sat dnevno od 22. februara do 22. oktobra.
Stambene zgrade:
U stambenim zgradama mora se osigurati standardno trajanje insolacije: u jednosobnim, dvosobnim i trosobnim stanovima - u najmanje jednoj prostoriji, u četverosobnim stanovima i više - u najmanje dvije sobe. U spavaonicama - u najmanje 60% stambenih soba.
Povremena insolacija je dozvoljena, ali trajanje jednog od perioda mora biti najmanje 1 sat, a ukupno trajanje mora premašiti standard za 0,5 sati.
Standardi dozvoljavaju smanjenje trajanja insolacije za 0,5 sati za sjevernu i centralnu zonu u dvosobnim i trosobnim stanovima, gdje su najmanje dvije prostorije insolirane; u četvorosobnim ili više soba, gde su najmanje tri prostorije izolovane; kao i prilikom rekonstrukcije stambenih objekata koji se nalaze u centralnim, istorijskim zonama gradova, definisanim njihovim master planovima.
javne zgrade:
U glavnim funkcionalnim prostorijama navedenih javnih objekata utvrđeno je normalizovano trajanje insolacije. Takve prostorije uključuju:
u predškolskim ustanovama - grupne, igraonice, izolacije i odjeljenja;
u obrazovnim zgradama - učionicama i učionicama;
u zdravstvenim ustanovama - odjeljenjima (najmanje 60% od ukupnog broja);
u ustanovama socijalnog osiguranja - odjeljenjima, izolacijama.
U zgradama mješovite namjene (sirotišta, dječiji domovi, internati, šumske škole, sanatorijske škole itd.) insolacija je standardizirana u funkcionalnim prostorijama sličnim gore navedenim.
Insolacija nije potrebna na odjelima patologije; operacione sale, sobe intenzivne njege bolnica, vivarije, veterinarske bolnice; hemijske laboratorije; izložbene dvorane muzeja; knjižara i arhive.
Odsustvo insolacije je dozvoljeno u učionicama informatike, fizike, hemije, crtanja i crtanja.
Standardizacija osunčanosti teritorija
Na teritoriji dječijih igrališta, sportskih terena stambenih zgrada; grupne stranice predškolskih ustanova; sportska zona, prostor za rekreaciju srednjih škola i internata; rekreacijskim zonama stacionarnih zdravstvenih ustanova, trajanje insolacije treba da bude najmanje 3 sata na 50% površine lokacije, bez obzira na geografsku širinu.

Parametri koji utiču na trajanje i kvalitet insolacije

Trajanje insolacije otvorenog prostora za svako područje određeno je vremenom prividnog kretanja sunca po nebu. Putanja Sunca i period dnevne insolacije za svaku geografsku širinu i svako godišnje doba su različiti: na sjevernim geografskim širinama putanja je ravnija i duža, u južnim je strmija i kraća.
Dani koji karakterišu insolaciju za različite periode godine smatraju se danima letnjeg solsticija (22. jun, najviša putanja Sunca na svakoj geografskoj širini), zimskog solsticija (22. decembar, najniža putanja), proleća (mart 22) i jesenje (22. septembra) ravnodnevice. U danima ravnodnevice trajanje insolacije na otvorenom prostoru je 12 sati.
U ranim jutarnjim i kasnim večernjim satima, sunčeve zrake prelaze veći sloj atmosfere, a njihovo ljekovito djelovanje slabi. Stoga proračuni insolacije obično ne uzimaju u obzir prve i posljednje sate pri izlasku i zalasku sunca. Za područja sjeverno od 60° S geografske širine. Prvi i zadnji 1,5 sat se ne uzimaju u obzir.

Horizontalni ugao položaja Sunca određen je azimutom AQ, tj. ugao između meridijanske ravni i pravca sunca. Azimut se mjeri od sjevera u smjeru kazaljke na satu 1 u stepenima. Visina sunca iznad horizonta mjeri se vertikalnim uglom hQ.
U tom pogledu nema jedinstva u literaturi. Ponekad se azimut mjeri od juga u smjeru kazaljke na satu (zapad) od 0 do 360° ili u dva smjera - zapad i istok od 0 do 180° sa oznakom “jugozapad” i “jugoistok”.

Trajanje dnevne insolacije često se određuje pomoću solarnih karata konstruiranih za različite geografske širine (grafici B.A. Dunaeva). Označeni su prstenastim koordinatama, koje predstavljaju nadmorsku visinu sunca, i radijalnim koordinatama koje karakterišu azimute sunca. Mape prikazuju putanje Sunca za karakteristične periode godine, podijeljene po satima u danu. Pored Dunajevih grafika, često se koriste graf insolacije (lenjir) i svjetlosna blanjalica D.S. Maslennikova i drugi.
Standardno trajanje insolacije određeno je postavljanjem i orijentacijom zgrada na stranama horizonta, njihovim prostorno-planskim rješenjima, prisustvom izbočenih elemenata itd.
U praktičnoj nastavi prikazan je način određivanja trajanja insolacije.

Štetni efekti insolacije i njihova prevencija

Insolacija može biti praćena pregrijavanjem prostorija zbog viška toplotnog zračenja i zamornog efekta sunčeve svjetlosti zbog sjaja ogradnih konstrukcija i opreme. Zbog toga u pojedinim slučajevima insolacija nije dozvoljena (skladišta knjiga, tople radnje, prostorije za pripremanje i čuvanje hrane) ili treba biti ograničena. SNiP "Javne zgrade" utvrđuje, na primjer, da orijentaciju prozora operacionih sala i soba intenzivne njege treba uzeti na sjever, sjeveroistok i sjeverozapad, što olakšava stvaranje optimalne mikroklime u tim prostorijama.
Najvažnija sredstva u suzbijanju suvišne insolacije su:

• smanjenje površine svjetlosnih otvora;
• prostorno-planska rješenja za zgrade;
• proizvodi za uređenje okoliša (za jednokatne i dvokatne zgrade);
• ispravna orijentacija zgrada u kardinalnim pravcima;
• korištenje ventiliranih ograđenih konstrukcija (od pregrijavanja);
• upotreba sredstava za zaštitu od sunca.

Standardi za projektovanje stambenih zgrada određuju da u područjima sa prosječnom julskom temperaturom od 21 °C i više, svjetlosni otvori u dnevnim sobama i kuhinjama, orijentirani u sektoru horizonta od 200-290 °, moraju biti opremljeni vanjskom podesivom zaštitom od sunca.
Za javne zgrade koje se nalaze u istim prostorima, u prostorijama u kojima su ljudi stalno prisutni i u prostorijama u kojima zbog tehnoloških ili higijenskih zahtjeva nije dozvoljen prodor sunčeve svjetlosti ili pregrijavanje prostorije, otvori orijentisani unutar sektora od 130-315° opremljene su zaštitom od sunca.
Glavni zahtjevi za uređaje za zaštitu od sunca su:

• ograničavanje osunčanosti prostorija u određenim satima tokom određenog perioda godine;
• maksimalna refleksija svjetlosti i raspršivanje svjetlosti;
• minimalni toplotni kapacitet;
• osiguravanje cirkulacije zraka horizontalno i vertikalno paralelno s ravninom zida.

Uređaji za zaštitu od sunca dijele se na stacionarne i podesive.

	Pozicija	Akcija	Svetlosno zaštitni efekat	Područje primjene
Horizontalni ili nagnuti kontinuirani viziri	Iznad prozora napolju		Na visokom solsticiju
Isto je i sa rešetkom sa rešetkama.		Isto, + dobro pranje vazduha
Vertikalna rebra-paravana normalna ili pod uglom u odnosu na ravan zida	Pored prozorskih otvora sa jedne strane		Pri niskom solsticiju
Udaljeni zidni ekrani	Iznad prozorskih otvora i sa strane	Isto, + zaštita od pregrijavanja samog zida	Neograničeno	Neograničeno
Rešetke sa vertikalnim, kosim ili horizontalnim letvicama	Ispred svjetlosnih otvora ili unutar njih	Ograničavanje ili eliminisanje insolacije
Difuzori svjetlosti	Duž cijele ravnine fasade	Ista stvar, ali lošija izmjena zraka
Posebne vrste zastakljivanja:	Punjenje svjetlosnih otvora
rasejanje svetlosti		Rasipanje svetlosti
reflektirajuće		Refleksija infracrvenih zraka
koji apsorbiraju svjetlost		Apsorpcija infracrvenih zraka
Pokretne roletne, tende, nadstrešnice	Vanjski ili unutrašnji svjetlosni otvori	Ograničavanje ili eliminisanje insolacije
Utisnute prostorne mreže	Unutrašnje zastakljivanje
Viseće zavese	Indoors

Uređaji za zaštitu od sunca značajno utiču na ukupnu osvjetljenost: po sunčanom vremenu rasipanje svjetlosti po površinama može značajno povećati CEC, a po oblačnom vremenu može ga značajno smanjiti. Ovaj uticaj treba uzeti u obzir pri proračunu osvjetljenja prostorije.

Udžbenik prikazuje teorijske osnove arhitektonskog projektovanja objekata različite funkcionalne namjene, uzimajući u obzir klimatske uvjete gradilišta kako bi se u njima stvorili ugodni uvjeti za život i rad. Razmatraju se pitanja klimatologije i uticaja klimatskih faktora na arhitektonska, planska, konstruktivna i plastična rješenja objekata. Prikazane su metode za procjenu klimatskih faktora i arhitektonsko-klimatski principi projektiranja objekata. Prikazana su teorijska pitanja prijenosa topline, paropropusnosti i infiltracije kroz jednoslojne i višeslojne ogradne konstrukcije. Razmatraju se pitanja zvučne izolacije prostorija od vazdušne i udarne buke, kao i mjere kojima se osiguravaju regulatorni zahtjevi za zaštitu stambenih područja od različitih buka. Prikazane su savremene metode za određivanje ukupnog i smanjenog otpora prijenosa topline homogenih i heterogenih ogradnih konstrukcija, uzimajući u obzir uštede energije za grijanje zgrada, kao i zvučno izolacijske kvalitete vertikalnih (zidovi i pregrade) i horizontalne (međuspratne stropove) ogradnje. strukture. Značajan dio udžbenika posvećen je arhitektonskoj akustici, otkrivajući teorijska pitanja širenja zvuka u prostorijama i praktične preporuke za akustički dizajn gledališta, uzimajući u obzir nesmetanu vidljivost u njima. Razmatraju se pitanja prirodnog i vještačkog osvjetljenja stambenih, javnih i industrijskih objekata. Prikazane su metode za proračun potrebnih površina zastakljenja u navedenim prostorijama i redoslijed verifikacionih proračuna u zavisnosti od usvojenog sistema rasvjete. Razmatraju se pitanja projektovanja rasvjete gradova, arhitektonskih cjelina i svjetlosnog režima urbanog razvoja.
Predviđeno za samostalan rad prvostupnika smera 270800.62 „Građevinarstvo“ profila „Industrijska i civilna građevina“ i „Projektovanje zgrada i objekata“.

Odnos klime i arhitekture zgrada.
Na teritoriji naše zemlje zgrade i objekti su podložni kompleksu klimatskih uticaja u različitim kombinacijama i različitog intenziteta. Građevinska klimatologija je nauka koja otkriva veze između klimatskih uslova i arhitekture zgrada i urbanog razvoja. Glavni zadatak građevinske klimatologije je potkrijepiti izvodljivost urbanističkih planskih odluka, izbor tipova zgrada i ogradnih objekata, uzimajući u obzir klimatske karakteristike građevinskog područja. Ispravan izbor veličine i oblika prostorija ovisi o nizu faktora, među kojima posebno mjesto zauzima zračno okruženje, čije karakteristike ovise o klimatskim uvjetima i lokaciji izgradnje. Hiljadama godina arhitekti su znali da gradove i zgrade treba projektirati i graditi u skladu s klimom, te da širinu ulica, visinu zgrada i veličinu prozora treba birati na osnovu orijentacije i dubine prostorija. Neophodno je pažljivo i kompozicijski uklopiti zgrade i objekte u prirodu. Kao što praksa pokazuje, sva arhitektonska i urbanistička remek-djela nastala su uzimajući u obzir ove vječne istine.

SADRŽAJ
Predgovor
Uvod
Poglavlje 1. Građevinska klimatologija
1.1. Odnos klime i arhitekture zgrada
1.2. Klimatski faktori i njihova uloga u projektovanju zgrada i objekata
1.3. Klimatsko zoniranje
1.4. Arhitektonske i klimatske osnove projektovanja zgrada
1.5. Arhitektonska analiza klimatskih vremenskih prilika
Poglavlje 2. Građevinsko grijanje
2.1. Opće odredbe
2.2. Vrste razmene toplote
2.3. Prijenos topline kroz ograde
2.4 Otpornost na prijenos topline kroz jednoslojne i višeslojne ogradne strukture od homogenih slojeva.
2.5. Proračun temperature unutar omotača zgrade
2.6. Grafička metoda za određivanje temperature unutar višeslojne ogradne strukture
2.7. Utjecaj položaja strukturnih slojeva na raspodjelu temperature unutar omotača zgrade
2.8. Metodologija projektovanja toplotne zaštite zgrada
2.9. Početni podaci za projektovanje toplotne zaštite objekata
2.9.1. Parametri unutrašnjeg vazduha
2.9.2. Vanjski klimatski uvjeti građevinskog područja
2.9.3. Projektne karakteristike građevinskih materijala i konstrukcija
2.9.4. Proračun grijanih površina i zapremina zgrada
2.10. Određivanje standardizovanog (potrebnog) otpora prenosa toplote ogradnih konstrukcija
2.11. Proračun ukupnog ili smanjenog otpora na prijenos topline ogradnih konstrukcija
2.12. Konstruktivno rješenje za vanjsku ogradu
2.13. Određivanje sanitarno-higijenskih pokazatelja toplotne zaštite zgrada
2.14. Proračun specifične potrošnje toplinske energije za grijanje zgrada
2.15. Vlažnost zraka i kondenzacija vlage u ogradama
2.15.1. Proračun ogradnih konstrukcija za kondenzaciju vodene pare
2.15.2. Grafoanalitička metoda za određivanje zone moguće kondenzacije unutar višeslojne ogradne konstrukcije
2.15.3. Paropropusnost i zaštita od zalijevanja vanjskih ograda
2.16. Propusnost zraka ogradnih konstrukcija
2.17. Toplinska otpornost vanjskih ograda
2.17.1. Proračun toplinske otpornosti ogradnih konstrukcija u toploj sezoni
2.17.2. Apsorpcija topline podnih površina
2.18. Povećanje termoizolacionih svojstava postojećih zgrada
2.19. Energetski pasoš zgrade
Sigurnosna pitanja
Poglavlje 3. Arhitektonska i građevinska tehnologija rasvjete
3.1. Osnovni pojmovi, veličine i mjerne jedinice
3.2. Lagana klima
3.3. Kvantitativne i kvalitativne karakteristike rasvjete
3.4. Prirodno osvjetljenje zgrada
3.5. Prirodno i vještačko osvjetljenje zgrada
3.6. Izbor sistema prirodnog osvetljenja prostorija i svetlosnih otvora
3.7. Normalizacija prirodne svjetlosti
3.8. Dizajn prirodnog svjetla
3.8.1. Određivanje površine svjetlosnih otvora stambenih i javnih zgrada sa bočnim ili nadzemnim prirodnim osvjetljenjem prostorija
3.8.2. Proračun površine svjetlosnih otvora industrijskih zgrada sa bočnim ili nadzemnim prirodnim osvjetljenjem prostorija
3.9. Probni proračun prirodnog osvjetljenja prostorija
3.9.1. Redoslijed verifikacionih proračuna za bočno osvjetljenje industrijskih zgrada
3.9.2. Proračun prirodnog osvjetljenja industrijskih prostorija sa nadzemnim i kombinovanim svjetlosnim otvorima
3.9.3. Probni proračun prirodnog osvjetljenja za bočno postavljanje svjetlosnih otvora u stambenim i javnim zgradama
3.9.4. Redoslijed verifikacionih proračuna za nadzemnu ili kombinovanu rasvjetu stambenih i javnih zgrada
3.10. Obračun vremena za korištenje prirodnog svjetla u zatvorenom prostoru
3.11. Kombinovano osvetljenje objekata
3.12. Tehničko-ekonomska procjena sistema prirodne i kombinovane rasvjete na osnovu troškova energije
3.13. Standardizacija i projektovanje veštačkog osvetljenja prostorija
3.14. Tehnologija arhitektonskog osvetljenja
3.14.1. Standardizacija i projektovanje gradske rasvjete
3.14.2. Projektovanje rasvjete za arhitektonske cjeline
3.15. Režim svijetlih boja prostora i urbanog razvoja
3.16. Insolacija i zaštita prostorija od sunčeve svjetlosti
3.17. Zaštita od sunca i kontrola svjetlosti u zgradama
3.18. Ekonomska efikasnost korišćenja insolacije i zaštite od sunca
Poglavlje 4. Arhitektonska akustika i zvučna izolacija prostorija
4.1. Opći pojmovi o zvuku i njegovim svojstvima
4.2. Izvori buke i njihove karakteristike buke
4.3. Regulacija buke i zvučna izolacija ograda
4.4. Širenje buke u zgradama
4.5. Zvučna izolacija prostorija od vazdušne i udarne buke
4.5.1. Određivanje indeksa izolacije zračne buke za vertikalne jednoslojne ravne ogradne konstrukcije punog poprečnog presjeka
4.5.2. Određivanje indeksa izolacije zračne buke za okvirne pregrade
4.5.3. Određivanje indeksa izolacije vazdušne buke za međuspratne plafone
4.5.4. Proračun međuspratnih podova za udarnu buku
4.6. Mjerenje zvučnoizolacijskih svojstava omotača zgrada u akustičnim komorama
4.7. Mjere za osiguranje regulatorne zvučne izolacije prostorija
4.8. Zaštita od buke stambenih naselja gradova i mjesta
4.9. Arhitektonska akustika
4.9.1. Procjena akustičkih kvaliteta sala
4.9.2. Eksperimentalne metode za ispitivanje akustičkih kvaliteta hala
4.10. Opći principi akustičkog oblikovanja sala
4.11. Specifičnosti akustičkog oblikovanja hala različite funkcionalne namjene
4.12. Modeliranje akustičkih svojstava gledališta
4.13. Vidljivost i vidljivost u zabavnim strukturama
4.13.1. Opšti principi za projektovanje nesmetane vidljivosti u salama
4.13.2. Osiguravanje nesmetane vidljivosti u salama
4.14. Proračun nesmetane vidljivosti u salama
Sigurnosna pitanja
Osnovni pojmovi i definicije
Reference
Prijave.

Udžbenik ispituje teorijske osnove za formiranje ugodnog svjetlosnog, toplinskog i akustičnog okruženja u gradovima i zgradama. Prikazane su metode standardizacije, proračuna i projektovanja ogradnih konstrukcija, rasvjete, insolacije, zaštite od sunca, sheme boja, akustike, zvučne izolacije zgrada i suzbijanja gradske i industrijske buke. Za studente arhitektonskih univerziteta i fakulteta.

Predgovor.5

Uvod. Predmet i mjesto arhitektonske fizike u kreativnoj metodi arhitekte... 7

Dio I. Arhitektonska klimatologija. . 12

Poglavlje 1. Klima i arhitektura...12

Poglavlje 2. Klimatske analize.15

Dio II. Arhitektonska svjetlost..46

Poglavlje 3. Okruženje svijetlih boja je osnova za percepciju arhitekture.46

3.1. Svjetlo, vizija i arhitektura..46

3.2. Osnovne veličine, jedinice i zakoni...63

Poglavlje 4. Arhitektonska rasvjeta..71

4.1. Sistemi prirodnog osvetljenja prostorija..73

4.2. Lagana klima. 87

4.3. Kvantitativne i kvalitativne karakteristike rasvjete.96

4.4. Standardizacija prirodne rasvjete u prostorijama.99

4.5. Proračun prirodnog osvjetljenja prostorija.110

4.6. Optička teorija prirodnog svjetlosnog polja..121

4.7. Vještački izvori svjetlosti i rasvjetni uređaji...129

4.8. Standardizacija i projektovanje vještačke rasvjete.158

4.9. Kombinovana rasvjeta prostorija.173

4.10. Standardizacija i projektovanje gradske rasvjete..177

4.11. Modeliranje arhitektonske rasvjete. 196

Poglavlje 5. Insolacija i zaštita od sunca u arhitekturi.205

5.1. Osnovni pojmovi...205

5.2. Standardizacija i projektovanje insolacije zgrada.209

5.3. Zaštita od sunca i regulacija svjetlosti u gradovima i zgradama..219

5.4. Modeliranje insolacije. 238

5.5. Ekonomska efikasnost regulacije insolacije

I zaštita od sunca.242

Poglavlje 6. Arhitektonska nauka o bojama. . 244

6.1. Osnovni pojmovi...244

6.2. Sistematizacija boja. Kolorimetrijski sistem MKO... 254

6.3. Reprodukcija boja...258

6.4. Standardizacija i dizajn boja.. 266

Dio III. Arhitektonska akustika 286

Poglavlje 7. Zdravo okruženje u urbanim publikacijama.286

7.1. Osnovni pojmovi...286

7.2. Zvuk i sluh.292

7.3. Osnovni zakoni širenja zvuka i buke. 297

Poglavlje 8. Zaštita od buke i zvučna izolacija u gradovima i zgradama..304

8.1. Izvori buke i njihove karakteristike.304

8.2. Standardizacija buke i zvučne izolacije ograda..313

8.3. Projektovanje zaštite od buke i zvučne izolacije.321

8.4. Modeliranje zaštite od buke i zvučne izolacije.364

8.5. Tehnička i ekonomska efikasnost mjera zaštite od buke i zvučne izolacije. . . 366

Poglavlje 9. Akustika sala..368

9.1. Glavne akustičke karakteristike sala.371

9.2. Procjena akustičkog kvaliteta sala.378

9.3. Opšti principi akustičkog projektovanja sala.384

9.4. Dvorane za govorne programe. 398

9.5. Dvorane za muzičke programe..404

9.6. Dvorane sa kombinacijom govornog i muzičkog programa..411

9.7. Modeliranje akustike dvorana. . 418

9.8. Ozvučenje u dvorani..425

Aplikacije..430

Predmetni indeks.438

PREDGOVOR

Udžbenik arhitektonske fizike se prvi put objavljuje pod ovim naslovom i predstavlja razvoj udžbenika „Osnovi građevinske fizike“, koji je 1975. godine objavio prof. N. M. Gusev, osnivač katedre za građevinsku fiziku Moskovskog arhitektonskog instituta.

Novi naziv udžbenika i odjeljenja nije slučajan. Aktuelnost problema ozelenjavanja moderne arhitekture danas je prepoznata u cijelom svijetu, a budući da su svjetlost, boja, klima i zvuk glavni faktori koji oblikuju udobnost vještačkog okruženja (arhitekture), koji se uklapa u prirodno okruženje (prirodu) , ovaj problem je od velikog značaja za razvoj kvalitativno nove faze kapitalne izgradnje i masovne urbanizacije.

Stoga je potreba za ozelenjavanjem visokog arhitektonskog obrazovanja prirodna. U suštini, arhitektonska fizika je drugi dio nove discipline koju moderni arhitekta mora izučavati – arhitektonska ekologija. Prvi dio ove discipline - „Arhitektonsko upravljanje okolišem“ („Zaštita okoliša“) uključuje osnove zaštite žive i nežive prirode od utjecaja urbane ljudske aktivnosti, koja je sada postala globalna po svojoj prirodi, što je akutna zabrinutost u cijelom svijetu. svijet.

Arhitektonska fizika proučava teorijske osnove i praktične metode oblikovanja arhitekture pod uticajem sunčeve svetlosti i veštačke svetlosti, boje, toplote, kretanja vazduha i zvuka, kao i prirodu njihove percepcije od strane ljudi uz procenu socioloških, higijenskih i ekonomskih faktora. .

Osim toga, ova nauka je temelj na kojem se zasnivaju najvažnije odredbe glavnih građevinskih dokumenata - SNiP-a, koji reguliraju udobnost, gustinu i efikasnost razvoja.

Arhitektonska fizika kao dio arhitektonske ekologije (a sada je jedan od najvažnijih i obaveznih dijelova projekta njegov ekološki dio) direktno pomaže u određivanju kvaliteta projekta u svim fazama (a samim tim i kvaliteta arhitekture) prema nekoliko Glavne grupe kriterijuma¹: 1) udobnost gradskih prostora i enterijera zgrada i njihova funkcionalnost; 2) pouzdanost (trajnost) konstrukcija; 3) ekspresivnost (kompozicija, slika svetle boje, razmera, plastičnost itd.); 4) ekonomska efikasnost (posebno u industrijskoj gradnji).

Svi ovi kriterijumi su u velikoj meri unapred određeni prilikom projektovanja, stručnim vođenjem računa o svetlo-klimatskim i akustičnim parametrima okruženja i građevinskih elemenata.

Shodno tome, arhitektonska fizika ima najdirektnije veze sa osnovnim disciplinama – „Arhitektonsko projektovanje“, „Teorija, istorija i kritika arhitekture“ i „Arhitektonske konstrukcije“, kao i sa sistemom državne provere projekata. Arhitektonska fizika je na raskrsnici nauka poput astronomije, meteorologije i klimatologije, a kako arhitektura služi za osiguranje života ljudi i predstavlja glavni materijalni i kulturni fond svake zemlje, ova nauka je usko povezana sa higijenom, estetikom, psihologijom, sociologijom i ekonomija.

Sadržaj udžbenika odgovara sadašnjem nivou razvoja ove nauke i uzima u obzir dugogodišnje iskustvo u nastavi na Moskovskom arhitektonskom institutu, rasprave vođene poslednjih godina u naučnim publikacijama u našoj zemlji i inostranstvu, vladine propise o zaštiti životne sredine. i urbanističko planiranje i programi Ruske akademije nauka o pitanjima biosfere i životne sredine.

Svaki od glavnih dijelova udžbenika daje primjere projektovanja ugodnog ambijenta iz domaće i strane arhitektonsko-urbanističke prakse.

Izučavanje predmeta prate studenti koji se bave obrazovno-istraživačkim radom vezanim za arhitektonsko projektovanje gradova i zgrada. Da bi se proračunski rad prilagodio realnim uslovima stvaralačkog rada arhitekte, udžbenik daje grafički, tabelarni i referentni materijal.

Glavni dijelovi udžbenika završavaju se listama literature, uz pomoć kojih studenti osnovnih i postdiplomskih studija mogu proširiti svoja znanja i ovladati metodama istraživačkog rada u arhitektonskoj fizici.

U udžbeniku se koriste važeći regulatorni dokumenti i rezultati najnovijih istraživanja domaćih i stranih naučnika iz oblasti arhitekture, urbanizma, arhitektonske fizike i ekologije.

Predgovor, uvod i 3. i 5. poglavlja napisao je N.V. Obolenski, 1. i 2. poglavlja - V.K. Litskevič, 4. poglavlje - N.V. Obolensky i N.I. Ščepetkov, poglavlje 6 - I.V. Migalina, poglavlja 7 i 8 - A.G. Osipov, poglavlje 9 -L. I. Makrinenko.

¹ Po analogiji sa Vitruvijevim kriterijumima „korisnost, snaga, lepota“ (imajte na umu da čak i Vitruvije govori o lepoti građevine tek nakon upotrebe i snage).

Preuzmite knjigu. Knjiga je objavljena u naučne i obrazovne svrhe.