Строительство в жарком климате реферат
Обновлено: 02.07.2024
Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!
основных вида климата: океанический, континентальный, западных и восточных побережий. В экваториальном же поясе выделены лишь два вида: континентальный и океанический. Классификация Б.П. Алисова наиболее полно и комплексно учитывает все факторы, влияющие на; климат.
Жаркий климат характерен для территорий, прилегающих к экватору. Если отбросить градационные и терминологические различия разных классификаций, то в конце концов можно прийти к выводу, что к районам жаркого климата относятся территории между тропиками Рака и Козерога и прилегающие к ним районы со среднегодовой температурой равной или выше 200 С.
Характерными особенностями жаркого климата являются высокое напряжение солнечной радиации, высокие температуры, неблагоприятные влажностные и ветровые условия, отрицательно влияющие на самочувствие человека и требующие специальных мер защиты его от этих неблагоприятных воздействий.
Жаркий климат неблагоприятно воздействует не только1 на человека, но и на материалы и конструкции зданий, оборудование, механизмы, имущество. Таким образом, возникают не только проблема защиты человека, но и ряд проблем повышения надежности, долговечности материалов, конструкций и механизмов, создания необходимых условий их эксплуатации или хранения.
В пределах зоны жаркого климата климатические условия могут быть многообразны из-за множественного характера факторов и их сочетаний, определяющих климат.
Однако в этом многообразии можно выделить два типа жаркого климата, существенно отличных по влажностному режиму. При одинаково высоких температурах в одних районах ощущается избыток влаги - относительная влажность воздуха велика, часто выпадают дожди, в других районах при столь же высоких температурах влаги не хватает, относительная влажность воздуха низка, осадков - малое количество.
По этим признакам жаркий климат можно подразделить на жаркий сухой и жаркий влажный.
Для строительного проектирования очень важно определить, к какому типу жаркого климата относится климат района строительства. Ниже даются характеристики этих типов жаркого климата. 1.2 Сухой жаркий климат Районы с жарким сухим климатом занимают пространства между 15 и 20° северной и южной широт. К ним относятся южная часть Алжира, Ливия, Египта, Судан, Мали, Нигер, Чад, Мавритания, Намибия, Эфиопия, Северный и Южный Йемен, Оман, Саудовская Аравия, Ирак, Иран, Пакистан, Афганистан, Монголия, Средне-Азиатские республики Советского Союза, внутренние районы Австралии, юго-запад Соединенных Штатов Америки, Эквадор, Чили, Перу, Парагвай.
Наиболее характерные климатические показатели районов жаркого сухого климата следующие:
Температура. В летний период днем может колебаться от 27 до 45°С, ночью от 15 до 24° С. Зимой температура днем более умеренная, ночью -
Радиация. Суммарная солнечная радиация (прямая и рассеянная) составляет за год 6,7 • 106 - 8,3 • 106 Дж/м2 (160 - 200 ккал/см2). Ее величина возрастает с уменьшением широты и зависит от высоты над уровнем моря, а также от облачности. Особенно велика роль прямой солнечной
Условия сухого жаркого климата характеризуются летней температурой наружного воздуха 35. 40°С при относительной влажности 10. 25%, интенсивной солнечной радиацией и частыми ветрами. Совокупность воздействия этих климатических факторов приводит к быстрому обезвоживанию (высушиванию) бетона, что замедляет и даже прекращает процессы гидратации цемента. При быстром высушивании бетона прочность его снижается почти на 50% по сравнению с бетонами, твердеющими в нормальных температурно-влажностных условиях. Интенсивное раннее обезвоживание приводит к образованию капилляров, направленных в сторону испаряющей поверхности, что ухудшает поровую структуру бетона и, следовательно, снижает его долговечность. Обезвоживание приводит также к шелушению наружных слоев бетонной конструкции.
Необходимое качество бетона в условиях сухого жаркого климата может быть обеспечено за счет применения таких методов приготовления, транспортирования и ухода за бетоном, которые сводили бы к возможному минимуму его обезвоживание.
При приготовлении бетонной смеси необходимо применять меры, обеспечивающие сохранение требуемой консистенции к моменту укладки в опалубку. Это может быть достигнуто снижением температуры смеси в процессе ее приготовления и принятием мер, исключающих обезвоживание при транспортировании, укладке и выдерживании бетона.
Установлено, что при температуре воздуха до 40°С и низкой относительной влажности температура бетонной смеси может быть снижена до 20. 25°С путем смачивания охлажденной водой заполнителей, их обдува холодным воздухом при подаче в смеситель. Этим же целям может служить добавление до 50% льда в массе воды.
Консервация консистенции бетонной смеси может быть достигнута путем введения в бетонную смесь при её приготовлении поверхностно-активных добавок. Они не только уменьшают обезвоживание смеси, но и пластифицируют её, снижая водопотребность.
Продолжительность перемешивания бетонной смеси, в условиях сухого и жаркого климата увеличивают на 30-50%. При этом в бетоносмеситель загружают заполнитель, а так же 2\3 расчетного количества воды и перемешивают в течение 1-2 минут. Затем добавляют цемент, остальную воду, вводят добавки и вновь перемешивают 3-4 минуты.
Готовую бетонную смесь транспортируют в закрытой таре. Для этих целей наиболее подходят автобетоновозы и автобетоносмесители. Необходимо избегать дальних перевозок смеси, поскольку в процессе транспортирования она обезвоживается и теряет свою подвижность.
Условиям сухого и жаркого климата отвечает следующая схема применения бетонной смеси: загрузка сухой смеси на центральном бетоносмесительном заводе в автобетоносмесителе, перевозка ее в сухом виде к месту укладки, перемешивание в автобетоносмесителях непосредственно у места бетонирования и немедленная укладка в конструкцию.
Опалубка не должна иметь самых малых щелей, чтобы исключить потери цементного молока и влаги. Перед укладкой бетонной смеси опалубку увлажняют. Формующую поверхность палубы их влагопоглощающих материалов следует покрывать специальными составами или полимерными пленками, предотвращающими сцепление с бетоном, а так же поглощение воды из него.
Подавать и распределять бетонную смесь следует методами, исключающими её многократную перегрузку или быстрое обезвоживание. Например, не рекомендуется подавать смесь с открытых транспортеров, а так же по длинным лоткам и виброжелобам. Наиболее целесообразна подача смеси бетононасосами или в большеёмких бадьях с помощью кранов. Свободное падение смеси не должно превышать 1,5-2 м. Бетонирование желательно вести не прерывно. В случае перерывов особое внимание следует обращать на качество подготовки рабочих швов. Тщательное виброуплотнение смеси должно обеспечить плотную структуру бетона и снизить испарение воды.
Особое внимание необходимо уделять уходу за бетоном, для чего открытые поверхности свежеуложенного бетона покрывают мешковиной, рогожами, брезентом; после укладки бетон через каждые 3-4 часа систематически увлажняют. В отличие от увлажнения бетона в условиях средней полосы при жарком и сухом климате его поливают чаще, а продолжительность поливки увеличивают до 28 суток. Бетонные поверхности так же засыпают песком или влажными опилками с последующим систематическим увлажнением. Там, где позволяют условия, затопляют бетон водой через 6-12 часов после укладки.
При дефиците воды увлажнение бетона связано со значительными затратами, поэтому целесообразно применять так называемые безвлажностные методы ухода за бетоном. К ним относят выдерживание бетона под специальными воздухонепроницаемыми колпаками из плёнки или покрытие поверхности бетона различными составами.
Конструкции небольших размеров сразу же после бетонирования покрывают легкими переносными колпаками, каркас которых выполнен из стальных трубок или стержней диаметром 16-20 мм, а покрытие - из поливинилхлоридной плёнки толщиной не менее 0,2 мм. Коэффициент заполнения камеры (отношение объема бетонной конструкции к объему камеры) должен быть 0,70. 0,85. При обеспечении герметичности под камерой создаются условия, близкие к мягкому режиму пропаривания. Обезвоживание бетона может быть сведено к минимуму и за счёт сокращения времени его выдерживания путём интенсификации процесса твердения. Для этого применяют высокоактивные, но малоусадочные цементы, химические добавки - ускорители твердения, а также методы тепловой обработки. Метод тепловойобработки может оказаться наиболее эффективным, так как позволяет не только уменьшить опасность обезвоживания, но и получить необходимую прочность бетона в наиболее короткие сроки. При этом нужно иметь в виду, что после приобретения бетоном 70. 80% проектной прочности он не требует в условиях сухого и жаркого климата какого-либо специального ухода.
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).
Условия выдерживания уложенного бетона и ухода за ним в начальный период его твердения должны обеспечить:
поддержание температурно-влажностного режима, необходимого для нарастания прочности бетона;
предотвращение значительных температурно-усадочных деформаций и образования трещин;
предохранение твердеющего бетона от ударов, сотрясений, других воздействий, ухудшающих качество бетона в конструкции.
Содержание работы
ВЫДЕРЖИВАНИЕ БЕТОНА И УХОД ЗА НИМ 3
БЕТОНИРОВАНИЕ В УСЛОВИЯХ ЖАРКОГО КЛИМАТА 3
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ 6
ДОБАВКИ К БЕТОНАМ 7
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА 7
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 8
Файлы: 1 файл
Бетонные работы.doc
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Иркутский государственный технический университет
Факультет строительства и городского хозяйства
Кафедра строительного производства
Выполнил: студент
группы ПГС-05-2
Надеина И. Н.
Проверил:
Окуньков Н. Н.
СОДЕРЖАНИЕ
ВЫДЕРЖИВАНИЕ БЕТОНА И УХОД ЗА НИМ
Условия выдерживания уложенного бетона и ухода за ним в начальный период его твердения должны обеспечить:
поддержание температурно-влажностного режима, необходимого для нарастания прочности бетона;
предотвращение значительных температурно-усадочных деформаций и образования трещин;
предохранение твердеющего бетона от ударов, сотрясений, других воздействий, ухудшающих качество бетона в конструкции.
Свежеуложенный бетон поддерживают во влажном состоянии путем периодических поливок и предохраняют его летом от солнечных лучей и зимой от мороза защитными покрытиями.
В летний период бетон на обычных портландцементах поливают в течение 7 сут., на глиноземистых — 3 сут., на шлакопортландских и других малоактивных цементах — не менее 14 сут. При температуре воздуха выше +15° С в течение 3 сут. поливку проводят днем через каждые 3 ч и 1 раз ночью, а в последующие дни не реже 3 раз в сутки.
Поливку производят брандспойтами с распылителями, присоединенными шлангами к трубопроводам временного водоснабжения. Для предотвращения вымывания бетона струей воды его поливку начинают через 5—10 ч после укладки.
При укрытии поверхности бетона влагостойкими материалами (рогожами, матами, опилками и др.) перерывы между поливками могут быть увеличены в 1,5 раза. При среднесуточной температуре наружного воздуха +3°С и ниже бетон можно не поливать. Большие горизонтальные поверхности бетона вместо поливки могут покрываться защитными пленками (этинолевым лаком, водно-битумной эмульсией, полимерными пленками).
Свежеуложенный бетон не должен подвергаться действию нагрузок и сотрясений. Движение людей по забетонированным конструкциям, а также установка на этих конструкциях лесов и опалубки допускается только после достижения уложенным бетоном прочности не менее 1,5 МПа. Движение автотранспорта и бетоноукладочных машин по забетонированным конструкциям разрешается только по достижении бетоном прочности, предусмотренной проектом производства работ.
БЕТОНИРОВАНИЕ В УСЛОВИЯХ ЖАРКОГО КЛИМАТА
Сухой жаркий климат характеризуется метеорологическими условиями, отличающимися продолжительным знойным летом (более 100 дней в году), высокими температурами воздуха - абсолютной максимальной, равной или превышающей 40°С, и средней максимальной самого жаркого месяца, равной или превышающей 30°С. При этом принимается, что средняя относительная влажность воздуха самого жаркого месяца составляет менее 50-55%. А вот понятие "жаркая и сухая погода" характеризуется температурой воздуха в 13 ч дня выше 25°С и относительной влажностью его менее 50%.
Каковы же там погодные условия? Самые разнообразные. Например, жаркая и сухая погода, жаркая и влажная погода, жаркая безветренная погода, жаркая погода с сильными суховеями, жаркая солнечная погода, жаркая пасмурная погода и, наконец, даже прохладная дождливая погода.
Известно, что климатические условия Крайнего Севера относятся к суровым природным условиям. А вот куда следует отнести южные районы страны с сухим жарким климатом? Практика показала, что их правомерно отнести также к суровым климатическим условиям. Это не исключает того, что при производстве бетонных работ в условиях сухого жаркого климата можно руководствоваться общепринятыми положениями по технологии бетонных работ. Но не только ими. На помощь строителям приходят и нормативно-инструктивные документы, разработанные учеными совместно с инженерами. Они регламентируют правила производства строительных работ в этом климате.
И вот несмотря на сложные климатические условия, строительство в районах с сухим жарким климатом постоянно возрастает. Чем это объяснить? Прежде всего тем, что уже накоплен опыт, позволивший преодолеть климатические трудности.
Поясним на характерных примерах, как действуют климатические условия на производство строительных работ в районах с сухим жарким климатом или с жаркой и сухой погодой.
Допустим, что мы строим в районе с жаркой и сухой погодой. Чем она характерна? В основном тремя климатическими факторами: высокой температурой, пониженной относительной влажностью и интенсивной солнечной радиацией. Все они вместе влияют на технологию бетона. Причем их воздействие возрастает по мере увеличения скорости ветра.
Наиболее серьезными последствиями негативного влияния жаркой и сухой погоды являются: увеличение водопотребности бетонной смеси (как результат повышения ее температуры); быстрая потеря бетонной смесью подвижности в процессе ее транспортирования или в период ее выдерживания до укладки; интенсивное обезвоживание свежеуложенного бетона; значительное растрескивание твердеющего бетона; формирование неравномерного температурного поля в конструкциях под действием солнечных лучей. Это далеко неполный перечень отрицательных последствий погодных условий.
Необычное поведение бетонной смеси в жаркую и сухую погоду. Как известно, она быстро теряет со временем свою отпускную подвижность. Как это можно объяснить? Результаты исследований показали, что основным фактором, влияющим на быстрое изменение консистенции бетонной смеси, является ее повышенная температура (достигающая при выходе из бетоносмесителя 30°С) и связанное с ней ускорение гидратации и схватывания цемента. Влияет и интенсивное испарение воды затворения, которе в данном случае имеет подчиненное значение.
Изменение подвижности бетонной смеси приводит к тому, что требуемая при укладке подвижность смеси не обеспечивается. Кроме того, нарушаются принятые условия ее транспортирования и укладки, а также отделки поверхности конструкций. Поэтому при подборе состава бетона, приготовляемого в жаркую и сухую погоду, одной из основных особенностей является зависимость между температурой бетонной смеси и ее начальной подвижностью.
Как же получить равноподвижную бетонную смесь, если, например, в летний период года температура окружающего воздуха достигает 35°С, а температура бетонной смеси, как правило, превышает 30°С? С этой целью, в зависимости от требований к составу бетона, необходимо увеличить расход воды в пределах от 5 до 10%. Но увеличение расхода воды без изменения расхода цемента в жаркую погоду приводит к повышению водоцементного отношения (В/Ц) и, следовательно, к понижению прочности бетона. Поэтому для обеспечения в жаркую и сухую погоду отпускной и требуемой при укладке подвижности бетонной смеси, а также для обеспечения заданной марки бетона в этих условиях необходимо увеличение (до 10%) расхода цемента. А можно ли достигнуть требуемой отпускной подвижности бетонной смеси в условиях жаркого климата, не увеличивая расхода цемента? Да, можно. Это достигается путем снижения начальной температуры смеси до 10°С или же применения добавок ПАВ (поверхностно-активных, пластифицирующих, пластифицирующе- воздухововлекающих).
Другим примером влияния жаркой и сухой погоды на бетон является ее отрицательное влияние на физико-механические свойства и долговечность затвердевшего бетона.
А теперь перенесемся в район с сухим жарким климатом. Влияют ли суровые климатические условия на технологию бетонных работ? Да, влияют. Но наиболее отрицательно они сказываются на свойствах затвердевшего бетона конструкции. Конкретно это выражается в ряде факторов, главные из них: повышенная последующая влажностная усадка бетона, расшатывание его структуры, значительная коррозия арматуры и т. п. Поясним их значимость при формировании свойств затвердевшего бетона, дадим некоторые определения и проанализируем причины их появления.
Итак, последующая влажностная усадка. Как следует из самого термина "последующая", это та усадка, которая следует за "начальной", протекающей от 1—3 суток до 1 месяца. Она характеризует появление и наличие усадочных напряжений в затвердевшем бетоне. Ее начинают определять в возрасте от 1—3 суток.
Расшатывание структуры бетона. Чем оно вызывается? Это очень серьезное последствие высоких температур. Всему виной — сильный циклический нагрев с суточным перепадом температур от —40 до +45°С и более. Все это и вызывает расшатывание структуры бетона. Ну, а коррозия арматуры? Коррозия арматуры происходит вследствие растрескивания бетона, увеличения его водонепроницаемости. Кроме того, в большинстве районов с сухим жарким климатом оказывается большое количество грунтовых вод, которые влияют на арматуру, вызывая ее коррозию. Все перечисленные факторы сильно влияют на свойства затвердевшего бетона конструкции.
И все же главной причиной ухудшения свойств бетона является сильный циклический нагрев со значительным перепадом температур, который характерен для условий районов с сухим жарким климатом. Поэтому долговечность конструкций и сооружений в районах с сухим жарким климатом определяется не только прочностью, но и морозостойкостью бетона. А ведь повышение долговечности железобетонных конструкций является одной из наиболее актуальных проблем! Это она определяет эффективность капиталовложений в строительство. Выносливость (прочность) бетона в условиях сухого жаркого климата, связанная с многократным нагреванием и охлаждением, оценивается коэффициентом термостойкости.
Исследования показали своевременность и целесообразность введения такого коэффициента, позволяющего учитывать комплексные воздействия климатических условий при оценке стойкости бетона. Знание такого коэффициента позволит значительно повысить качество и долговечность конструкций и сооружений в районах с сухим жарким климатом.
Главные вредители для железобетона — химически агрессивные среды, вызывающие коррозию. В результате их "дружной" работы конструкция разрушается, арматура оголяется, и стальные стержни покрываются ржавчиной. Такая железобетонная конструкция оказывается ослабленной и негодной к эксплуатации.
Чтобы бороться с этими врагами, надо знать эти химические вещества, как они могут попасть в бетон и какие меры защиты существуют.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
При производстве бетонных и железобетонных работ следует руководствоваться правилами техники безопасности.
Щитовую опалубку колонн, ригелей и балок можно устанавливать на высоте не более 5,5 м, применяя для этих целей раздвижные лестницы-стремянки, а на высоте 5,5—8 м — передвижные подмости, имеющие наверху площадку с ограждениями. Установку опалубки на высоте более 8 м от уровня земли или перекрытия следует производить с рабочих настилов шириной не менее 0,7 м, уложенных на поддерживающие леса и снабженных ограждениями. При установке опалубки наружных колонн, ригелей и балок, начиная со второго этажа, надлежит устраивать выпускные подмости с ограждениями и бортовыми досками.
При возведении стен в разборно-переставной опалубке для рабочих-опалубщиков с обеих сторон должны быть сделаны рабочие настилы, через каждые 1,8 м по высоте с ограждением высотой 1 м и бортовыми досками высотой 15 см.
При устройстве опалубки арок, сводов и куполов рабочие настилы с ограждениями следует располагать на горизонтальных схватках стоек, поддерживающих лесов на расстоянии от опалубки не более 1,5 м. При наклонной опалубке рабочие настилы необходимо устраивать уступами шириной не менее 40 см.
Арматуру отдельных (без плит) ригелей и балок перекрытий следует монтировать с огражденного перилами настила шириной не менее 0,7 м, расположенного с боковой стороны коробов опалубки. При устройстве каркасов арматуры высоких колонн или стоек рам по высоте последних через каждые 2 м устраивают настилы с ограждениями. Укладывая арматуру в прогоны и балки, рабочие не должны стоять на коробах опалубочных форм.
При монтаже арматуры вблизи электропроводов, находящихся под напряжением, должны быть приняты меры, исключающие поражение людей электрическим током.
Бетонную смесь при высоте более 1,5 м следует укладывать с рабочих настилов, огражденных перилами. При работе с вибраторами необходимо систематически проверять исправность амортизаторов, питающих проводов, шлангов, а также наличие заземления корпусов вибраторов. Вибраторы следует выключать при перерывах в работе, а также при переходах бетонщиков с одного места на другое. При укладке бетонной смеси в конструкции с уклоном 30° и более все рабочие-бетонщики должны иметь предохранительные пояса.
При электроразогреве бетонной смеси должен быть установлен систематический контроль за изоляцией пластин-электродов от корпуса бункера, правильным и надежным подсоединением электродов и заземления. Перед подачей напряжения на электроды бункера электроразогрева необходимо каждый раз осматривать изоляцию подводящих проводов, а также проверять надежность и прочность контакта и заземления. Изоляцию установки необходимо проверять не реже одного раза в месяц мегомметром на 1000 В. При электроразогреве в сырую погоду бункера должны быть изолированы от грунта деревянным настилом с гидроизоляционной прослойкой.
При электропрогреве бетона все работы на участках прогрева, на ходящихся под напряжением выше 60 В, должны быть прекращены. Уход за бетоном (поливка, укрытие и др.) разрешается только при выключенном токе. При электропрогреве конструкций, бетонируемых по частям, открытая (не забетонированная) арматура, связанная с прогреваемым участком, должна быть надежно заземлена.
При инфракрасном прогреве бетона бетонщики должны работать в специальных защитных очках, которые, не пропуская инфракрасное излучение, свободно пропускают световые лучи.
ГОСТ
Архитектурная климатология
Существует специальная наука, которая раскрывает связь между архитектурой зданий и климатическими условиями.
Эти знания дают архитектору возможность правильно оценить климатические воздействия, создать благоприятную экологическую обстановку, определенную архитектурную форму и индивидуальный образ , исходя из природно-климатических факторов строительной площадки.
Типология архитектурных сооружений, общая климатология, строительная физика, экономика и эстетика являются основой архитектурной климатологии.
Климатическая типология владеет приемами и средствами, которые используются для улучшения среды и защиты человека от холода и перегрева.
Климатозащитными средствами являются приемы планировки, наружные ограждающие конструкции, инженерное оборудование.
К приемам планировки относится:
- ориентация по сторонам горизонта,
- защита от ветра,
- устройство тамбуров,
- зеленые посадки.
Роль жилища в климатической типологии, по сравнению с другими разновидностями зданий, играет почти определяющую роль. Жилище, в котором человек проводит большую часть своего времени – воспитывает детей, отдыхает, восстанавливает физические силы, находится в эксплуатации в течение всего года.
Жилища имеют свою традицию и связаны с внешней средой. Отсюда понятно, что архитектор, занимаясь проектировкой жилого здания, должен хорошо знать нюансы связи жилища и климата.
В разных климатических зонах жилища будут иметь свои особенности, так, например, жилища Западной Грузии имеют галереи, крыши с большим карнизом, затененные и большие окна защищают от осадков и дают возможность хорошего проветривания помещений.
Жилища европейского Севера всегда имели компактный объем. Они включали главную избу и хозяйственный блок, находящиеся под одной крышей.
Вокруг среднеазиатских домов стояли озелененные замкнутые дворики с теневыми навесами – айванами.
Готовые работы на аналогичную тему
В пределах холодного и сырого северо-западного района ставили коридорные дома, обитые досками.
Вигвамы – жилища, типичные для континентального климата Великих равнин, сначала покрывали березовой корой, а позже шкурами животных.
Жилища сухого и жаркого климата многоэтажные с маленькими окнами и толстыми стенами из камня.
В проектировании производственных помещений во внимание берется микроклимат, который будет оказывать большое влияние на самочувствие и работоспособность человека.
Эта среда может быть создана, как естественными, так и искусственными средствами – за счет:
- искусственного освещения,
- вентиляции,
- ультрафиолетового излучения.
Ввиду большого климатического разнообразия в России проблема влияния природы на производственные здания имеет особое значение.
Архитектурная климатология, таким образом, использует данные многих наук и при этом остается совершенно самостоятельной архитектурной дисциплиной.
Связь между архитектурой и климатом
Все здания, стоящие на поверхности подвергаются климатическим воздействиям различной интенсивности.
Планировка городской застройки, выбор типов зданий и ограждающих конструкций должны учитывать климатические особенности района.
Такой фактор, как воздушная среда, зависящая от климатических условий, оказывает влияние на размеры и форму зданий.
Архитекторы древности хорошо знали, что здания и целые города необходимо строить в соответствии с климатом. Важно здания и сооружения вписывать в природу – все архитектурные шедевры создавались с учетом этих истин.
Города южных влажных районов имели открытую планировку, городское пространство хорошо проветривалось, стены зданий легкие с большими световыми проемами.
Для северных и центральных районов, где небо чаще бывает облачным фасады зданий и сооружений имели пастельные цветовые решения. Нужный комфорт при минимальных затратах на эксплуатацию зданий без этих истин обеспечить нельзя.
Экономию материальных и финансовых затрат обеспечивает рациональное проектирование городов с учетом климатических условий, ориентация по сторонам горизонта, оптимальные размеры и пропорции световых проемов, наличие солнцезащитных устройств.
Например, только в промышленных зданиях оптимальный размер светового проема в течение суток на 1 час ежегодно экономит до 3 млн. кВт/ч электрической энергии.
Солнцезащитные устройства, если применяются рационально, снижают затраты на эксплуатацию зданий. Использование этих устройств в промышленных зданиях приводит к повышению производительности труда, потому что выпуск брака снижается, кроме этого снижаются расходы на искусственное регулирование микроклимата.
Знание климатических условий среды и использование этих знаний при проектировании зданий и сооружений, дает возможность создавать выразительную архитектурную форму.
Климатическое воздействие чаще всего бывает комплексным, например, низкие или высокие температуры, ветер, влажность воздуха, поэтому ограждающие конструкции должны учитывать наиболее важные климатические факторы.
При сильном ветре ограждающие конструкции проницаемые для воздуха, будут охлаждаться, а конструкции воздухонепроницаемые, имеющие плотный наружный слой, будут охлаждаться при предельно низкой температуре.
При их проектировании проводится расчет на возможно предельное охлаждение при низких температурах.
В южных теплых районах проводится расчет теплоустойчивости конструкции с целью ограничения перегрева помещений в жаркий период.
Для районов влажной зоны с сильными ветрами и косыми дождями ограждающие конструкции проектируются с защитой от атмосферного увлажнения.
Также при проектировании учитывается солнечная радиация, роза ветров.
Знание архитектором численных характеристик наружной воздушной среды обеспечивает необходимую тепловую защиту здания и комфортные условия внутри помещений.
Мировой архитектурный опыт
В принципе современная архитектура должна быть готова к изменениям климата в глобальных масштабах. Сегодня специалисты в области климатологии говорят о том, что многие города окажутся под водой, поэтому необходимы новые инженерные решения, если население будет перемещаться на новые места.
Поиски способов спасения людей в результате глобальных климатических катастроф начали вести архитекторы-гуманисты, правда эти поиски спонтанные и их действия нескоординированные.
Они предлагают первые варианты климатических убежищ и городов-ковчегов.
Второй проект защитного климатического купола появился в 2010 г. Купол предлагали поднять над Хьюстоном, чтобы предостеречь от жары и ураганов.
Появившиеся впоследствии новые технологии позволяли возведение купола размером 500 м по высоте и 1600 м в диаметре, где климат поддерживается искусственно.
Полимерное покрытие купола – ЭТФЭ, в 100 раз легче стекла. Купол поднимается над городом с помощью дирижаблей. Подъемные краны и строительные леса исключаются.
Климат внутри купола должен регулировать компьютер, создавая оптимальную влажность и температуру. Таким образом, для людей и растений будет создан здоровый микроклимат.
Второе направление подобных проектов касается морских городов-ковчегов и в 2002 г такой проект начал создаваться.
Длина этого плавучего города составляла 1500 м, ширина – 300 м и имела 25 палуб. Водоизмещение корабля-города 2,7 млн. тонн. Стоимость проекта составляла 9 млрд. долларов.
Понятно, что такой корабль не смог бы причалить ни к одному порту мира, поэтому проживание на нем должно быть постоянным, без возвращения на сушу.
Для осуществления связи с внешним миром на верхней палубе проектировался аэродром. Были разработаны квартиры, отели, банки, бассейны, рестораны, магазины и даже небольшие заводы, мастерские. Такой город имел свою маленькую армию.
Подобные проекты были и у франко-бельгийского архитектора Венсана Каллебо, но менее дорогостоящие и более гуманные. С постройкой своих экополисов архитектор не торопится, поскольку подъем воды в океане в результате таяния снега и льда, он относит в 2100 г.
Читайте также: