У статті представлені результати дослідження впливу ущільненої забудови на природне освітлення приміщень будівель, що потрапляють в зону ущільнення. Брак площ для нового міського будівництва викликає необхідність ущільненої забудови. При будівництві порушуються нормативні показники природного освітлення приміщень. Погіршуються умови життя городян і їх здоров'я. У статті наведені розрахунки коефіцієнта природної освітленості для різних ситуацій планування простору.

Анотація наукової статті з будівництва та архітектури, автор наукової роботи - Слукін Всеволод Михайлович, Сімакова Олена Сергіївна


Область наук:
  • Будівництво та архітектура
  • Рік видавництва: 2010
    Журнал: Академічний вісник УралНІІпроект РААБН
    Наукова стаття на тему 'Проблеми природного освітлення приміщень в ущільненої міської забудови '

    Текст наукової роботи на тему «Проблеми природного освітлення приміщень в ущільненої міської забудови»

    ?УДК: 628.97 Слукін В. М.

    Сімакова Е. З.

    Проблеми природного освітлення приміщень в ущільненої міської забудови ____________________________

    У статті представлені результати дослідження впливу ущільненої забудови на природне освітлення приміщень будівель, що потрапляють в зону ущільнення. Брак площ для нового міського будівництва викликає необхідність ущільненої забудови. При будівництві порушуються нормативні показники природного освітлення приміщень. Погіршуються умови життя городян і їх здоров'я. У статті наведені розрахунки коефіцієнта природної освітленості для різних ситуацій планування простору.

    Л?

    тш

    Слукін Всеволод Михайлович

    канд. техн. наук, професор Урал гахана, Заслужений працівник культури РФ

    Сімакова Олена Сергіївна

    студентка УралГАХА

    Ключові слова: щільна забудова, природне освітлення, норми освітлення, коефіцієнт природного освітлення.

    SLUKIN V. M, SIMAKOVA E. S.

    PROBLEMS OF NATURAL ILLUMINATION OF PREMISES IN THE CONDENSED CITY BUILDING

    The paper is devoted to the results of investigating the influence of packed building on the natural lighting locating in the packed area. Shortage of the areas for new city building causes of the condensed building. At the building standard indicators of natural illumination of premises are broken. Living conditions of townspeople and their health worsen. The results of calculation of natural lighting coefficient for different cases of space planning are presented.

    Keywords: condensed building, natural illumination, norms of illumination, factor of natural light exposure.

    Сучасна забудова міських просторів має ряд особливостей, які відрізняються від містобудівної структури минулого. Території всередині міст звільняються від містоутворюючих промислових підприємств, відбувається експертне дослідження ситуації, що історико-архітектурного середовища з подальшою її оцінкою, упорядкуванням і реконструктивними діями, втілюються проекти нових центрів з домінантними групами будівель, що змінюють вигляд міської забудови. Архітектура будівель житлової та громадської сфери набуває нових рис: збільшується кількість поверхів, змінюється геометрія планів, розширюються використовувані площі. Збільшується число проектів з використанням скла - як в декоративних, так і в енергозберігаючих цілях. архітектурні рішення

    в більшій мірі наслідують розвитку комфортності внутрішніх просторів.

    Поряд з безумовно позитивними явищами, що відбуваються в сучасній міській забудові, відзначаються і явно негативні. Брак площ для нового будівництва при постійному подорожчанні землі викликає необхідність ущільнення забудови, що призводить до цілого ряду негативних наслідків: забудова дворових просторів, ліквідація дитячих і спортивних майданчиків, поява стихійних автомобільних стоянок, збільшення навантажень на комунальні мережі. За всім цим стоїть погіршення екологічних параметрів середовища. Найбільш істотним недоліком ущільнення забудови є порушення нормативних показників природного освітлення та інсоляції приміщень, що визначають біологічні якості життя городян і стан їх здоров'я.

    Приклади ущільненої забудови наведені на ілюстраціях 1-3.

    1 природне світло від хмарного неба, потрапляє в контури све-топроема;

    2 природне світло, відбите від супротивного (екрануючого) светопроем будівлі.

    Загальна формула розрахунку коефіцієнта природного освітлення в приміщенні при бічному освітленні складається з двох частин:

    Іл.1. Щільна забудова (г. Екатеринбург)

    У нормативних документах з питань природного освітлення регламентується величина коефіцієнта природного освітлення, т. Е. Ставлення величини освітленості в певних точках всередині приміщення до зовнішньої освітленості площі світлом хмарного небосхилу. Коефіцієнт природної освітленості (КПО) нормується для приміщень різного призначення і служить визначальною величиною світлового комфорту.

    5 ^ 6, 'Чі +' Ьф] '^ "і.

    і У = 1

    В умовах ущільненої забудови в приміщеннях розглянутого будівлі природне освітлення буде формуватися тільки за рахунок світла, відбитого від супротивного (екрануючого) будівлі. У цьому випадку формула розрахункового КПО набуде вигляду: ь _,, К-т "

    , де

    Іл. 2. Щільна забудова (г. Екатеринбург)

    У міській забудові переважають житлові приміщення, приміщення офісів, торгових та інших громадських установ, де людина перебуває тривалий час і виконує певну зорову роботу. Тому доцільно оцінити вплив ущільнення забудови на світлову середу саме в тих приміщеннях. При цьому обрані наступні критерії:

    • кордону - територія Свердловської області (перша група адміністративних районів Російської Федерації);

    • коефіцієнт світлового клімату ши = 1 для північній орієнтації бічних світлових як найбільш неблагополучною;

    • розташування світлових в зовнішніх стінах.

    Природне освітлення приміщень при бічному освітленні формується з двох складових:

    з зд] - геометричний КПО в розрахунковій точці при бічному освітленні, враховує світло, відбите від] ої дільниці фасадів будівель протистоїть забудови;

    М - число ділянок фасадів будівель протистоїть забудови, видимих ​​через светопроем з розрахункової точки;

    Ьф1 - середня відносна яскравість] ої дільниці, що протистоїть (екрануючого) будівлі, розташованої паралельно досліджуваного будівлі (приміщення);

    к3д. - коефіцієнт, що враховує підвищення КПО в приміщенні при наявності протистоять (екранують) будівель;

    - коефіцієнт, що враховує підвищення КПО при бічному освітленні завдяки світлу, відбитому від внутрішніх поверхонь приміщення і підстилаючого шару землі, що прилягає до будівлі;

    Т - загальний коефіцієнт світлопропускання через бічні светопро-еми.

    Те = Т1 'Т2 - * 3, Т4, де

    - коефіцієнт пропускання матеріалу;

    х2 - коефіцієнт, що враховує втрати світла в плетіннях светопро-ема;

    тз - коефіцієнт, що враховує втрати світла в несучих конструкціях (при бічному освітленні (Г 3 = 1)

    Т4 - коефіцієнт, що враховує втрати світла в сонцезахисних вуст-

    ройстве (козирки, навіси, фасадні ребра і т. п.).

    до - коефіцієнт запасу, який регламентує забруднення светопро-ема, нахил скління і т. д.

    Для оцінки впливу фактора поглиблення забудови на параметри природного освітлення прийняті наступні вихідні і розрахункові дані:

    • за основу взятий елемент забудови, що складається з п'ятиповерхової будівлі з житловими та офісними приміщеннями та протистоїть (екрануючого) шістнадцятиповерхового будівлі. При цьому розглянута схема паралельного розташування досліджуваного і екраніруемого будівель, як найбільш часто здійснюється в дійсності.

    • для аналізу параметрів природного освітлення (величина КПО) обрані: житлове приміщення на другому поверсі і офісне приміщення на першому поверсі, що відповідає сучасним архітектурним рішенням, а крім того обрана поверховість відповідає найбільш несприятливих умов освітленості.

    При зазначених даних нормований коефіцієнт природного освітлення становить: для житлових приміщень -ємо = ен'ти = • 1 -0 = 0-5 [1.2] для офісних приміщень -ея = ен • тн = 1.0 1.0 = 1.0 [1.2] Зміна величини коефіцієнта природного освітлення при зміні відстані від досліджуваного приміщення до екрануючого будівлі простежується в межах: 10 м, 20 м, 30 м, 40 м, 45 м (таблиці 1-3).

    Прийнято наступні матеріали фасадів екранують будівель і їх відображають характеристики:

    - білий - середньозважений коефіцієнт відбивання фасаду = 0.6;

    - світло-сірий - середньозважений коефіцієнт відбивання фасаду

    РФ = ОД

    - темно-сірий - середньозважений коефіцієнт відбивання фасаду

    Рф = 0.2;

    - скло - середньозважений коефіцієнт відбивання фасаду = 0.1.

    Величина середньозважених коефіцієнтів відбивання враховує наявність 30% засклених світлових прорізів, що виходять на фасад екраніруемого будівлі, а також 100% скління для повністю заскленого фасаду.

    Бічні світлові прорізи досліджуваних приміщень мають наступні характеристики:

    • скло віконне листове подвійне - Т! = 0,8; • вид переплутав - дерев'яні одинарні - х2 = 0,8; • несучі конструкції покриття не перешкоджають світловим потокам - Т3 = 1.0; • сонцезахисні пристрої відсутні - Т4 = 1.0. Величина загального коефіцієнта світлопропускання в цьому випадку для житлових і офісних приміщень є постійною і становить: • величина коефіцієнта, що враховує підвищення КПО при бічному освітленні при даних розмірах і пропорціях досліджуваних житлових і офісних приміщень, т0 = т, т2 Т3 Т4 = 0.8 0.8 1.0 1.0 = 0.64 є постійною і становить: г0 = 7.3; • величина коефіцієнта запасу прийнята з урахуванням зниження КПО в процесі експлуатації світлових досліджуваних приміщень (забруднення і старіння світлопропускаючого матеріалу), є постійною і становить: к3 = 1.2 з урахуванням вертикальності скління світлових; Таблиця 1

    № п / п Колір матеріалу фасаду протистоїть (екрануючого) будівлі Коефіцієнт середньої відносної яскравості Ьф1

    Відстань протистоїть будинку від досліджуваного

    10 м 20 м 30 м 40 м 45 м

    1 2 3 4 5 6 7

    Жилі приміщення

    1 Білий 0,195 0,206 0,275 0,268 0,314

    2 Світло-сірий 0,15 0,097 0,168 0,167 0,195

    3 Темно-сірий 0,045 0,031 0,078 0,053 0,094

    4 Скло 0,022 0,015 0,039 0,027 0,047

    Офісні приміщення

    1 Білий 0,195 0,206 0,275 0,270 0,315

    2 Світло-сірий 0,15 0,097 0,170 0,167 0,195

    3 Темно-сірий 0,045 0,032 0,078 0,053 0,095

    4 Скло 0,023 0,016 0,040 0,027 0,047

    • значення геометричного КПО () в розрахунковій точці досліджуваних приміщень при проходженні Таблиця 2

    відбитих світлових потоків через незаповнений светопроем визначається за допомогою графіків Данилюка за методикою СП 23-102-2003. В даному випадку при сталості параметрів світлових досліджуваних приміщень (житлових та офісних) величина геометричного КПО буде постійною і становить: Безпосередньо з відбивну здатність протистоїть (екрануючого) будівлі пов'язані середня відносна яскравість фасадів (Ьфу) і коефіцієнт, що враховує зміну внутрішньої складової КПО в приміщенні при наявності протилежних будинків (). Величина коефіцієнта залежить від середньозваженого коефіцієнта відбивання фасаду екрануючого будівлі (Росії) і індексів протистоїть будинку: індекс в плані (^) і індексу в розрізі ^ 2). Значення коефіцієнтів і визначаються відповідно до вимог та за методикою СП 23-102-2003. В результаті розрахунків коефіцієнта Ьф! отримані дані, які наводяться в таблиці 1. / п г з Колір матеріалу фасаду протистоїть (екрануючого) будівлі Коефіцієнт при наявності протилежних будинків

    Відстань протистоїть будинку від досліджуваного

    10 м 20 м 30 м 40 м 45 м

    1 2 3 4 5 6 7

    Жилі приміщення

    1 Білий 1,23 1,23 1,23 1,25 1,26

    2 Світло-сірий 1,32 1,32 1,32 1,33 1,34

    3 Темно-сірий 1,41 1,41 1,41 1,42 1,43

    4 Скло 1,50 1,50 1,50 1,51 1,52

    Офісні приміщення

    1 Білий 1,23 1,23 1,23 1,25 1,26

    2 Світло-сірий 1,32 1,32 1,32 1,33 1,34

    3 Темно-сірий 1,41 1,41 1,42 1,42 1,43

    4 Скло 1,50 1,50 1,50 1,51 1,52

    Таблиця 3

    № п / п Колір матеріалу фасаду протистоїть (екрануючого) будівлі Величина розрахункового КПО (е?),% Величина нормованого КПО (е?),%

    Відстань протистоїть будинку від досліджуваного

    10 м 20 м 30 м 40 м 45 м

    1 2 3 4 5 6 7 8

    Житлові приміщення (2-й поверх)

    1 Білий 0,45 0,47 0,63 0,63 0,74 0,5

    2 Світло-сірий 0,37 0,24 0,41 0,44 0,49 0,5

    3 Темно-сірий 0,12 0,08 0,21 0,14 0,25 0,5

    4 Скло 0,06 0,04 0,11 0,08 0,13 0,5

    Офісні приміщення (1-й поверх)

    1 Білий 0,45 0,47 0,63 0,63 0,74 1,0

    2 Світло-сірий 0,37 0,24 0,42 0,42 0,49 1,0

    3 Темно-сірий 0,12 0,08 0,21 0,14 0,25 1,0

    4 Скло 0,06 0,04 0,11 0,08 0,13 1,0

    Результати розрахунків величини коефіцієнта наведені в таблиці 2.

    Результати розрахунку коефіцієнта природного освітлення в житлових і офісних досліджених приміщеннях з урахуванням впливу протистоїть (екраніруемого) будівлі в порівнянні з нормативними величинами КПО наведені в таблиці 3.

    висновок

    За результатами проведеного дослідження впливу ущільненої забудови на природне освітлення приміщень, розташованих на різних відстанях від супротивного (екрануючого) будівлі, можна зробити наступні висновки:

    1 При наявності протистоїть будинку відбиті від його фасаду світлові потоки викликають практично однакове розподіл природного освітлення в приміщеннях першого (офісні) та другого (житлові) поверхів у всіх групах кольоровості матеріалу фасадів.

    2 Кольори матеріалу фасадів протилежних будинків надає переважне вплив на величину КПО в просторі житлових і офісних приміщень, причому найбільшими величинами розрахункових КПО відрізняються світлові потоки, сформовані білими і світло-сірими фасадами.

    3 Фасади темно-сірого забарвлення, а також повністю засклені фасади обумовлюють низькі значення розрахункових КПО в досліджуваних приміщеннях.

    4 При аналізі впливу відстаней протистоїть (екрануючого) будівлі від досліджуваного простежується чітка тенденція збільшення розрахункового КПО в приміщеннях зі збільшенням відстані від 10 м до 45 м. Ця обставина викликано збільшенням відбиває площі на фасадах, особливо воно виражено для фасадів з білої і світло-сірої забарвленням.

    5 Основним висновком є ​​взаємовідношення розрахункових величин КПО в житлових і офісних приміщеннях і нормованих значень КПО для цих приміщень:

    • найбільш сприятливе співвідношення спостерігається в разі житлового приміщення і фасаду протистоїть будинку білого забарвлення (навіть з урахуванням регламентованого допуску ± 10%) при всіх відстанях між будівлями.

    • вкрай несприятливий взаємовідношення і відзначається для житлового приміщення, світлове середовище якого визначається відображенням від фасадів темно-сірі забарвлення і повністю засклених. При цьому практично не впливає відстань між досліджуваним і протистояли будівлями.

    • у зв'язку з тим, що нормоване значення КПО для

    офісів (= 1.0) в два рази перевищує подібну

    величину для житлових приміщень (^ = 0.5), простежується недолік величини розрахункового КПО в порівнянні з нормованою величиною при будь-яких

    Іл. 3. Щільна забудова (м Дюссельдорф)

    відстанях досліджуваного приміщення від супротивного і забарвлення матеріалів фасаду.

    Таким чином, офісні приміщення за умовами природного освітлення не можуть функціонувати на перших і наступних поверхах в ущільненої багатоповерхової забудови.

    З метою більш повного уявлення про формування світлового середовища в приміщеннях і вироблення відповідних архітектурно-планувальних рішень доцільно розглянути випадки не тільки паралельності розташування будівель в ущільненої забудови, але і розташування екрануючого будівлі під різними кутами до досліджуваного, Г-подібного розташування, змішаного розташування та інші варіації.

    Список використаної літератури

    1 СНиП 23-05-95, додаток «І». М.: Мінбуд РФ, 1995.

    2 СП 23-102- 003. Природне освітлення житлових і громадських будівель. М., 2003

    3 СанПіН 2.2.1.1.1278-03ю. Гігієнічні вимоги до природного, штучного і суміщеного освітлення житлових і громадських будівель. М., 2003.

    4 МГСН 2.06.99. Природне, штучне і суміщене освітлення. М., 2003

    5 Слукін В. М., Смирнов Л. М. Проектування природного освітлення будівель різного призначення: навч. посібник. Єкатеринбург, 2007.

    Схеми ущільненої забудови

    Іл. 4. Щільна забудова (г. Екатеринбург)


    Ключові слова: щільна забудова / природне освітлення / норми освітлення / коефіцієнт природної освітленості

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити