Регулирование микроклимата застройки городов в условиях жаркого штилевого климата

Проблема охраны окружающей среды приобретает в настоящее время все большее экологическое, социальное и экономическое значение. Охрана и улучшение окружающей человека среды, как одна из основных проблем современного градостроительства и строительства, является составной частью проектно-планировочной работы. Важным разделом этой проблемы является совершенствование организации быта и активного отдыха населения, направленное на укрепление его здоровья В условиях жаркого климата остро стоит проблема улучшения среды в жилище, жилой застройке и, в целом, городской территории.

Использование солнечной энергии в южных городах для формирования благоприятного микроклимата в жилище и* на территории городской застройки в летний период является одним из логических шагов в решении проблемы улучшения окружающей среды.

В южных районах СНГ и зарубежных странах, близко расположенных к экваториальным широтам, где мощность радиации и продолжительность солнечного сияния имеют значительные величины, создаются весьма благоприятные возможности для широкого применения энергии солнца. Для этих целей разрабатываются множество систем активного и пассивного преобразования солнечной энергии, которые находят применение в зданиях различного функционального назначения.

В настоящей работе исследуется один из способов пассивного использования солнечной энергии, обеспечивающий благоприятные микроклиматические условия в жилище и на территории застройки южных городов с экстремальным жарко-штилевым климатом.

Тепловой режим зданий в большей мере зависит от микроклимата территории города, от озеленения и благоустройства района.

Географическая область Центральной Азии, за исключением районов высокогорных и среднегорных территорий, характеризуется четко выраженными признаками аридного климата. Здесь значительная интенсивность солнечной радиации, в сочетании с высокими летними температурами, большой вероятностью солнечного сияния и малой подвижности воздуха и низкой влажности, часто приводит к перегреву жилых помещений и территории жилой застройки В этих условиях появляются значительные тепловые нагрузки на организм человека, при которых, как известно, существенно понижается работоспособность, производительность физического и, особенно, умственного труда, а при экстремальных термических условиях возникают угроза перегрева организма.

Современная наука имеет определенные достижения в области строительной климатологии.

К первым микроклиматическим исследованиям в жилых зданиях и застройке Центральной Азии относятся работы А. С Антонини, Н. М. Томсона, Г В. Шелейховского [9, 189, 210]. Учеными СНГ разработаны практические методы учета климатических воздействий на тепловой режим зданий (В.И.Ильинский, В Н. Богословский, Б. Ф. Васильев, А.М.Шкловер^ К. Ф. Фокин, Ф. В. Ушков, Н М. Гусев, И. С Суханов и др.) [24, 32, 75, 182, 195, 199, 212] Основы и научно-методические обоснования природно-климатической типологии жилища разработаны в трудах В. Е. Коренькова, Н. П. Былинкина, В К Лицкевича, А.А.Гербурт-Гейбовича, М С Горомосова, применительно к условиям жаркого климата — И С Суханова, А В Ершова, Т Б. Рапопорт, И. А Мерпорта, А. К. Биркая, Г. К. Гольдптгейн, З. П. Ломтатидзе, Г. И. Полтарак и др.

Объемно-планировочные и архитектурно-конструктивные мероприятия, обеспечивающие благоприятный микроклимат в городской территории и в помещениях, рассмотрены в трудах Г В. Шелейховского, С. Б Чистяковой, К С. Леонтьевой, АЭсенова, ММЧернавской и др [23, 46, 55, 69, 106, 109, 137, 206, 210].

За рубежом значительный вклад в изучение вопроса климатической защиты зданий и застройки в жарком климате внесли Д Аронин, Д Аткинсон, Р Ауэб, В Олжей, Б Саини, Т Роджерс, Г Липсмайер, Б Эванс, Б Гивони, С Зоколей, Б. Андерсон и др [12, 14, 219, 225, 233, 235].

Проблемами" аэрации городской застройки занимались в период 19 361 947гг КМТомсон, А. С Антонини. Теоретические экспериментальные исследования аэродинамики зданий и их комплексов обобщены в капитальных трудах Э И. Реттера, а также в монографиях и статьях В В. Батурина, И, А Шепелева, В. М. Эльтермана, Ф Л. Серебровского, И. КЛифанова, В. Н. Талиева, В .П.Титова, В. С. Козачеыкхр и др. [17, 89, 108, 155, 168, 185, 187, 211, 2I5].

С цельюпоиска возможностей улучшения-микроклиматической среды городской застройки и жилища путем использования солнечной энергии, прежде всего, необходимо, проанализировать классификацию климатического районирования! территорий, а также типов погодных условий, на основе которых выявить города, характеризующиеся специфическими признаками погоды.

До настоящего времени в архитектурно-строительной практике проектирования и строительства применяется СНиИ 2.01 01−82 «Строительная климатология и геофизика» со схемой районирования территории бывшего СССР с характеристикой климатических районов и подрайонов разработанной ЩШИЭП жилища Указанные схематические карты климатического районирования отражают липть фоновые изменения климата крупных территорий страны. Учет местных особенностей природы и климата (рельеф, направление ветра, безветрие, пыльные бури и т. п.), играющие существенную роль при проектировании зданий и их комплексов, представляет собой особую проблему.

Широко известна также классификация тропического климата английского ученого Г. А Аткинсона [14]. Она в основном учитывает температурно-влажностный режим, преобладающий в течение всего года, и выделяет шесть типов климата жаркий сухой, теплый влажный, горный, приморских пустынь, муссонный, океанских островов.

Принципы статического метода комплексной климатологии (классы погоды) развиты в работах В К Лицкевича и, А А Гербурта-Гейбовича [46, 110] для определенных режимов эксплуатации помещений. Ими предложена классификация метеорологических условий, предназначенная для архитектурно-градостроительных целей на следующие типы погоды: жаркая, жаркая-сухая, теплая, комфортная, прохладная, холодная и суровая.

Жаркий тип погоды в свою очередь имеет признаки жарко-сухого, жарко-влажного, жарко-горного климата. Для территории стран Центральной Азии присуще жарко-сухой признак климата, районы, охватывающие и территорию Закавказья, характеризуется жарко-влажным климатом.

Проанализировав классификацию метеоусловий различных авторов, наряду с указанными выше погодными условиями автором выделены следующие специфические для южных районов признаки погоды — жарко-ветровой и жарко-штилевые Подобное разделение жарко-сухого климата на более мелкие признаки и их учет в градостроительной практике является следующим важным шагом в решении архитектурно-строительных задач.

Климат многих районов южных республик СНГ характеризуется двумя факторами жарой и штилем. Эти особенности во многих городах Центральной Азии составляет ведущий профиль климата в годовом цикле.

Город с его застройкой и озеленением, препятствующими движению воздуха, усугубляет безветрие. И не случайно климат многих южных городов в летние месяцы характеризуется жарой и штилем. При этом в приземной микроклиматической зоне жилой застройки образуются застой и перегрев воздуха, определяющие условия «духоты», которая является последствием дискомфортных условий для человека.

Для борьбы с перегревом имеется целый ряд бывших общесоюзных и региональных, республиканских рекомендаций по проектированию и строительству зданий и застройки в условиях жаркого климата Осуществлено не мало исследовательских работ, предлагающих пути и средства по борьбе с перегревом. В этом направлении в настоящее время ведутся работы в ТашЛИТИ, Узшахарсозлик ЛИТИ, ЦЕМИПградостроительства, НИИСФ, МГСУ, ТТУ и др

Необходимо отметить, что в настоящее время крайне мало исследований, а также практических рекомендаций, связанных с формированием благоприятной микроклиматической среды городов с жарко-штилевым климатом.

Если посмотреть рекомендации и предложения различных авторов по борьбе с перегревом в городах и зданиях средствами планировки, застройки, благоустройства, озеленения и обводнения, а также научно-исследовательские работы в области теплоустойчивости ограждающих конструкций, то можно пронаблюдать, что все они посвящены решению задач, связанных с жарко-ветровым условием климата. Разработки и рекомендации по проектированию жилых образований и здании в районах с жарко-штилевым профилем климата, практически отсутствуют за исключением отдельных предложений носящих локальный разрозненный и описательный характер.

В разделе СНиП 2.01.01−82, а также в классификациях климатических районов и типов погоды не дается понятие «профиль климата», в силу этого не выделены как специфические условия климата «жара-штиль» типичные для многих городов и районов тропических стран и районов субтропики Центральной Азии, требующих особого учета и средств регулирования.

При этом уместно рассматривать вопрос улучшения дискомфортной микроклиматической среды в южных городах в аспекте «солнце — городздание — человек».

Формирование комфортных условий внешней среды городских образований в целом, так и внутренних пространств зданий, входящих в систему застройки, не может быть решено без изучения такого важного фактора микроклимата, как ветровой режим.

Проведенный анализ предыдущих исследований показывает, что вопросы организации естественного проветривания жилых образований формированием местных (локальных) ветров являются практически малоизученными и составляют предмет дальнейшего исследования Для решения этой задачи единственным правильным путем является использование механизма взаимодействия солнечной энергии с деятельной поверхностью застройки (поверхностью стен, покрытий, проездов, тротуаров, дорожек, зеленых насаждений и др.).

Исследования ученых СНГ и зарубежных стран в области строительной аэродинамики, метеорологии, физики, медицины дает проектировщикам богатый теоретический и экспериментальный материал.

Однако наряду с практикуемыми в градостроительном проектировании методами оценки ветрового режима городской застройки отмечается существенный пробел в очень перспективном и характерном для южных районов проблеме естественной аэрации застройки в экстремальных жарко-штилевых условиях климата.

Целью диссертационной работы является разработка теоретических и методических основ по эффективному регулированию микроклимата зданий и застройки в условиях жаркого штилевого климата.

Задачи исследования:

1 Выявление специфических экстремальных природно-климатических жарко-штилевых условий и принципы учета их в градостроительном и архитектурно-строительном проектировании;

2. Разработка методических основ строительно-климатического микрорайонирования территории городов, сложного рельефа в соответствии с ландшафтной ситуацией и выявление комплекса климатических факторов районов с жарким штилевым климатом;

3 Выявление влияния местных климатических факторов на микроклимат жилища и теплофизические качества ограждающих конструкций путем изучения тепло-ветровых процессов в зоне жилища при разных условиях инсоляции застройки,.

4. Разработка физико-математической модели тепло-ветровых процессов с описанием аэродинамических характеристик застройки Расчетное прогнозирование аэрации микрорайона и помещений здания, т.

5 Разработка методических основ по регулированию тепло-ветрового Ф режима застройки и зданий путем эффективного использования энергии солнца;

6. Разработка практических рекомендаций по улучшению и регулированию микроклиматической среды городской застройки и помещений путем использования архитектурно-строительных средств.

Методы исследования:

• аналитический расчет тепло-ветровых процессов в застройках и в зоне жилища южного города;

• графо-аналитический расчет инсоляции территории городской застройки ф и зданий с выявлением термически контрастных зон и плоскостей путем применения разработанного инсоляционного прибора;

• маршрутные натурные обследования климатических, микроклиматичес-ф. ких и биоклиматических различий территории города и рельефной ситуации (Душанбе и прилегающих к нему горных склонов) с последующим микрои биоклиматическим районированием;

• графо-аналитический метод оценки микроклимата сложного рельефа и микроклиматическое районирование;

• расчет и оценка тепло-ветровых процессов застройки на равнине и на ® рельефе с применением ЭВМ;

• исследования в «метеорологической трубе» тепловой модели композиций групп зданий (в 94-х вариантах) и протекающих в них тепло-ветровых процессов при инсоляции,.

• натурные экспериментальные исследования микроклиматических и климатических факторов архитектурно-строительных решений застройки (в 9-ти вариантах) и зданий (в 8-и жилых домах).

Натурные экспериментальные исследования проводились во фрагмен-®тах застройки центральной части г. Душанбе и в 32-м, 33-м, 46-м, 102-м микрорайонах, а также прилегающих предгорьях в летний период в течении 8 лет Исследование проводились под руководством соискателя экспедиционной группой, состоящей из 3-х аспиратов и 22-х студентов Экспериментальные исследования на физической модели застройки изучались путем продувки вариантов композиций застройки в «метеорологической трубе» Таджикского технического университета.

Достоверность полученных научных результатов. В основу исследований теплофизических и аэродинамических процессов в городской застройке и в зоне жилшца положены методы исследования среды реальной застройки и экспериментально-модельных исследований вариаций застройки в «метеорологической трубе», а также получения сопоставимых аналитических зависимостей Научное положение, содержащееся в работе, достаточно обосновано анализом результатов большого количества литературных источников в области градостроительной климатологии и биоклиматологии, строительной физики, метеорологии, что обеспечивает точность и правомерность разработанной теории и методов, достоверность выводов и рекомен-даций.

Научная новизна работы.

Впервые исследованы специфические экстремальные климатические жарко-штилевые условия среды южных городов, подлежащие учету в процессе проектирования и строительстве зданий и их комплексов.

Впервые создана теория жарко-штилевых тепло-ветровых процессов, позволяющая прогнозировать и регулировать микроклимат городской застройки, возводимых в условиях равнины и сложного рельефа.

Разработан метод ландшафтно-климатического районирования территории города, рельефной территории, а также склонов гор, предназначенных к строительству зданий.

В новом аспекте решена задача по регулированию городских местных ветров и определена их роль в теплофизических процессах пристенного, приземного слоев воздуха и ограждающих конструкций.

Установлена взаимосвязь местных ветров застройки термического происхождения с динамическим ветром при аэрации застройки. Определена роль местных ветров в формировании микроклимата застройки и зданий.

Составлена теоретическая модель трансформации температуры воздуха, позволяющая рассчитать влияние общего городского тепла и единичных тепловых пятен застройки на прилегающую территорию. Разработана программа для численных расчетов на ЭВМ.

Усовершенствована методика расчета аэрации помещений здания с учетом гравитационной конвекции.

Практическая ценность работы.

Найден принципиально новый способ регулирования тепло-ветрового режима среды многоэтажной застройки городов с жарким штилевым климатом, основанный на рациональном использовании энергии солнца Установлена роль многоэтажной застройки в регулировании тепло-ветрового режима.

Разработан инженерный метод аэродинамического расчета городской застройки и зданий, возводимых на равнине и сложном рельефе, позволяющий прогнозировать и улучшить микроклимат.

Определен метод микрои биоклиматического районирования территории городов и рельефной ситуации, основанный на разнообразии городского ландшафта и экспозиции рельефа, являющийся пособием в градостроительном проектировании.

Определены методы практического регулирования микроклимата применением рациональных архитектурно-строительных, градостроительных приемов и средств целенаправленной организации естественной аэрации.

Разработаны методические указания по совершенствованию планировочных структур застройки, объемно-планировочных и конструктивных решений зданий и застройки в условиях жарко-штилевого климата.

Заложена основа для составления особого раздела нормативных документов по проектированию зданий и застройки в условиях жаркого штилевого климата.

Внедрение результатов работы.

Материалы исследований внедрены в проектировании и строительной практике, а также используются в научных работах различных организаций. Результаты внедрения имеют оздоровительно-социальное значение, улучшают условия проживания людей, повышают производительность труда, а также снижают заболевания и смертность в экстремальных, условиях.

В АОО «Гипрострой» результаты работы внедрены при проектировании 9-ти этажных крупнопанельных жилых домов серии 165 и 76, 16-этажного 124-квартирного дома из монолитного железобетона, а также при разработке проекта детальной планировки 3-го микрорайона г Курган-Тюбе, в проекте планировки и застройки 4-этажных блокированных 96-квартирных домах г. Хорога.

Результаты работы внедрены в Главном управлении архитектуры и градостроительства Хуку мата г. Душанбе при разработке проекта детальной планировки застройки экспериментальных микрорайонов Испечак-1, Зараф-шон и реконструкции 32-го, 33-го, 46-го и 102-го микрорайонов, а также благоустройстве и озеленении территории г. Душанбе.

В ОАО «Узшахарсозлик ЛКТИ (Узбекский проектный и научно-исследовательский институт по градостроительству)» результаты работы внедрены при разработке раздела «Охрана и улучшение окружающей среды» генерального плана г. Бука Ташкентской области.

В Министерстве охраны природы Республики Таджикистан результаты используются при разработке рекомендаций по улучшению и оздоровлению окружающей среды городов с жарко-штилевым климатом.

В Таджикском техническом университете результаты научной работы использованы в учебном процессе — в разделах учебного пособия «Конструирование гражданских зданий», подготовленного автором и изданного в издательстве АСВ М 2004 г, лабораторных работах по строительной физике, в учебно-исследовательских работах студентов, при дипломном проектировании студентов строительных специальностей.

Личный вклад автора заключается в формировании концепций пос.

1рОсЬИЯ раиОхЫ, Яшхр&гыхбБНОИ па рСШСКИС аКТуЭлЬКОИ ирО^л/холаш, а иОСТаНОВке пели и пазпаботке задач исследований Автопом создана теопия жапко-штилевых тепло-ветровых процессов, позволяющая прогнозировать и регулировать микроклимат городской застройки, возводимых в условиях равнины я сложного рельефа. Им разработано методическое обеспечение проведения исследований, выполнена обработка полученных результатов, сформулированы научные положения и выводы. Автор принимал личное или непосредственное участие во всех натурных и экспериментальных исследованиях.

ТЛя тага тла/^аттл Раплттлтллтл г"тчлатггатт^/^пэо т* о Тоттлтлт^г^л^лга прлуииттйл" ххш xxv* д^м.х^гъ'^^/ъ' x v/ улау! xx x м/дт/хуцхх^ххкух чыг x ъ^ххххх 'луу кого университета1 создана лаборатория теплофизики и микроклимата, являющаяся базой проведения учебно-исследовательских и научно-экспериментальных работ.

На защиту выносятся.

Теория учета жарко-штилевых тепло-ветровых процессов городской застройки.

Метод микрои биоклиматического районирования территории города и рельефной ситуации, основывающийся на разнообразие ландшафта и экспозиции склона при условии инсоляции.

Прибор для оценки инсоляции территории застройки и помещений. Метод аэродинамического расчета застройки, возводимых на равнине и сложном рельефе.

Метод регулирования тепло-ветрового режима застройки архитектурно-строительными средствами путем рационального использования энергии солнца.

Основные положения результаты работы доложены и обсуждены на II зональной научно-технической конференции «Научно-технический прогресс в области градостроительства» (Ленинград, 1981 г.), Республиканской научнометодической конференции ВУЗов Грузинской ССР по образованию в области охраны окружающей среды (Тбилиси, 1981 г), Республиканской кон.

Л————-. £Г&bdquo-. фсрспции ириилолил, а у^ливпил уларллл и ллима! а/;

Ташкент 1981 г Всесоюзной конгЬепениии «Гапмонизаиия иелестности и, а -1 а комфортности городской среды» (Ташкент. 1982г). Первой республиканской конференции «Проблемы экологии и охраны окружающей среды» (Тбилиси, 1983г). Республиканских научно-практических конференциях специалистов (Душанбе, 198^ и 1985гт), Республиканской научно-практической конференции «Современные проблемы застройки и планировки городов и поселков» (Душанбе, 1987г), Республиканской научно-практической конференции, посвященной 70-летию Великого Октября (Душанбе, 1987г), Республиканской научно-практической конференции^{Перспективы} использования солнечной энергии в народном хозяйстве Таджикской ССР" (Душанбе, 1987г). Всесоюзной научно-практической конференции «Основные направления и опыт использования нетрадиционных источников энергии в народном хозяйстве» (Душанбе, 1988г), Республиканской научно-практической конференции «Благоустройство городских территорий г Душанбе (архитектурные и экологические проблемы)» (Душанбе, 1989г), Республиканской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов.

ЛЧлттятт^р 1 ^ РРГПЛ/^ттитгяигтглй игя^лаип-ттятгтхтцрртгпй ТГПМГЬР-ПРИГТТИЪТ г~>—- - - ————————— —-J —- —1—————- ———гг ——.—;

Наука в интересах прогресса и окружающей среды" (Душанбе, 1995г). Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию со дня рождения основателя ТТУ (Душанбе, 1998г). Региональной научно-практической конференции^{Образование} стратегия перемен" (Душанбе, 2000г), на заседании секции строительной физики кафедры Архитектуры МГСУ (Москва, 2000г), Международной научно-практической конференции пос-вященной 10-летию 16 сессии Шурой Олий РТ (Душанбе 2002г), на заседании кафедры Градостроительства МГСУ (Москва, 200^г).

Некоторые положения диссертации нашли развитие в разработанной и разрабатываемой под руководством и консультации автора кандидатских диссертаций аспирантов МГСУ Б И Гиясова и Ш Р Гамзаева.

Публикации. Материалы по теме диссертации представлены в. 53 опубликованных работах, в том числе б 3 учебных пособиях, также отражены в 7 научно-технических отчетах.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, восьми глав, общих выводов, списка литератур 240 наименований. Работа изложена на 332 страницах (том 1), приложения на 240 страницах, включающие 335 рисунков и 71 таблиц (том 2).

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.

1. Многовековой опыт традиционного строительства показывает, что типичная для южных широт малоэтажная застройка соответствует погодным условиям района с жарким штилевым климатом за счет использования естественного механизма образования оптимальных условий климатической и микроклиматической зон дворовых пространств. Современная многоэтажная застройка мало согласуется с местными погодными условиями, посколько создает свою природу с жарко-штилевым профилем климата и микроклимата, в условиях которой механическое, формальное применение существующих способов и средств регулирования теплового режима не эффективно.

2. Установлено, что в улучшении микроклимата застройки городов в экстремальных жарко-штилевых климатических условиях определяющим является выявленный в работе механизм тепло-массообменнных процессов при взаимодействии инсоляции с элементами застройки. При инсоляции территории застройки, фасадов и крыш зданий создаются достаточно контрастные очаги микроклимата (с разницей температуры воздуха до 8. 10 °C и поверхности до 40 °C, с собственной интенсивностью и геометрией теплового возмущения), которые образуют поля ветра и температуры в вертикальном и горизонтальном направлениях.

На основе выполненных исследований впервые получена формула, зависимости скорости местных адвективных ветров от разности температур между очагами тепла и прохлады в застройке при штилевых погодных условиях На базе этой формулы разработана методика расчета трансформации воздуха, позволяющая определить влияние адвективного рапределения температуры городского тепла и единичного теплового пятна застройки на относительно прохладную прилегающую территорию при штилевых условиях и продувании их фоновым ветром.

3 Выявлено, что соответствующие приемы многоэтажной застройки в жарко-штилевых климатических условиях могут и должны быть использованы как средство управления микроклиматом территории. Образующиеся у инсолируемых и теневых термически контрастных фасадов зданий восходящие (до 3,2м/с) и нисходящие (до 0,6м/с) воздушные потоки, а над облучаемой территорией — восходящая струя в сочетании с прохладными очагами микроклимата, являются первопричиной необходимого здесь естественного проветривания застройки (до 2м/с) и помещений зданий (0,5м/с) Установлена целесообразность применения принципа «не только защищаться от солнца», но использовать энергию солнца для возбуждения ветров местного характера, давая доступ инсоляции отдельным фасадам зданий, участкам территории и сохраняя затененные поверхности.

4. Неотъемлемой частью теории учета жарко-штилевых тепло-ветровых процессов в застройке является комплекс разработанных в диссертации положении а) выявление на городской территории микроклиматических различий, определяемых характером застройки на равнине и в условиях сложного рельефаб) разработка инсоляционного прибора, позволяющего произвести оперативной оценки инсоляционного режима и запрограммирование микроклиматических условий застройкив) метод расчета аэрации городской застройки с выявлением механизма формирования местных ветров в застройке, позволяющий регулировать микроклиматг) метод расчета факторов пристенного и приземного микроклиматических слоев, который позволяет коррегировать микроклимат помещений в зависимисти от тепло-ветрового режима пристенного слоя воздуха.

5 Разработан метод ландшафтно-климатического районирования территории городов, основанный на учете характерных в жарко-штилевых условиях режимов микроклиматических и биоклиматических различий, определяемых разнородностью мозаики деятельной поверхности городской территории и застройки — плотностью, степенью шероховатости, экспозиции зданий, элементов благоустройства, озеленения, обводнения и условием их инсоляции.

6 Разработаны методические основы по строительно-климатическому микрорайонированию территории холмистого рельефа, в том числе предложены графо-аналитический метод оценки и регулирования микроклимата холмистого рельефа, основанный на орографической ситуации, экспозиции и крутизны склона, их термического и тепло-ветрового режима, а также метод расчета аэродинамических характеристик зданий и застроек на сложном рельефе в жарко-штилевых условиях.

7. Предложена универсальная и простая в применении конструкция инсоляционного прибора планшетного типа и способ определения им продолжительности инсоляции на плане территории застройки и зданий разной этажности, а также теплопоступлений от солнечной радиации на вертикальные стены и территорию, что не было достигнута соответствующих приборах предшествующих моделей.

8 Предложен новый метод расчета пристенного и приземного микроклиматического слоев, учитывающий местные микроклиматические факторы, формирующиеся самими зданиями разной ориентации и элементами застройки при инсоляции В отличие от данных СНиП и климатических справочников получены следующие закономерности: повышение в микроклиматических слоях суммарной температуры на 35.55%- температуры наружного воздуха на 14 16%- максимальной амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха на 20. 55% Сформулированный метод создает основу эффективного регулирования микроклимата в помещении и застройке архитектурно-строительными средствами, направленными на активизацию местных ветров, позволяющий оптимизировать внутреннюю среду жилища (снижение температуры воздуха на 4. 6 °C и повышение подвижности воздуха до 0 51м/с) и внешнюю среду (снижение температуры воздуха на 6. 10 °C и повышение скорости ветра до 2м/с) в жилой застройки.

9 Таким образом, впервые создана теория учета жарко-штилевых тепло-ветровых процессов в городской застройке, основанная на разработанных в диссертации методах расчета естественной аэрации застройки и зданий в жарко-штилевых условиях и тепловой трансформации воздуха над теплыми и прохладными пятнами городской территории в жарких маловетренних (скоростью до 5м/с) условиях.

Теория позволяет рекомендовать следующие виды застройки.

Для равнины. а) по планировочной структуре городской застройки — строчная, радиальная схема территориальной организации градостроительных образований с линейным и лучевым расположением дорожно-транспортных коммуникаций, селитебных и промышленных территорий и искусственным развитием центральной части сосредоточением высотных зданийб) по планировочной структуре жилой застройки — точечная, ленточная и строчнаяв) по объемно-планировочным решениям застройки — многоэтажная, смешанная, разновысотная, преимущественно обтекаемая и точечная.

Для сложного рельефа: а) по приемам планировочной схемеоткрытия и террасная, каскадная обтекаемая объемно-планировочная структура, б) по способу формирования объемов жилых домов — развивающиеся в одном направлении (криволинейные и ломанные в плане дома со сдвигающимися и поворотными секциями, дома расположенные вдоль горизонтали на стойкахдома с горизонтальными и вертикальными смещениями секций при О постановке под углом к горизонталям, строящиеся поперек горизонталей — ступенчатые и переменной этажности) и развивающиеся в любых направлениях (ковровая застройка с частично заглубленными зданиями обтекаемым, плоскостным, однородным по этажности формы).

10. Разработаны практические рекомендации по совершенствованию планировки, застройки городов, жилых комплексов, объемно-пространственных и конструктивных решений зданий в условиях жаркого штилевого климата на равнинной местности и сложном рельефе, направленные на оптимизацию микроклиматической среды. Определены современные решения и приемы многоэтажной застройки с систематизацией их по следующим признакам по решению планировочной структуры застройки (точечные, ленточные, строчные, террасные) — по высотному решению (одинаковой и смешанной этажности) — по объемно-планировочному решению зданий (решения зданий с колонным пространственным этажом, объемной пластикой фасадов, многофункциональными приставными термосифонными вентиляционными шахтами на фасаде, выявлением формы и конструкции зданий и покрытий обладающие аэродинамическим эффектом), по конструктивному решению стен зданий (решение наружных стен однослойными массивными с облицовкой листовыми квадрами снаружи, использование чешуйчатых горизонтальных и вертикальных облицовочных форм в виде параллелепипеда, полукруга и прочих, применением двухслойных стен с воздушной прослойкой, использованием стен с применением безинерционных селективных покрытий и др) — по типам и конструкциям солнцезащитных устройств (применением жалюзи по фасаду зданий, вертикальных устройств «короб» различной формы, горизонтальных устройств решетчатого типа и прочие) — по средствам регулирования микроклимата территории и их эффективности (эффективность зеленых насаждений, водных устройств, малых архитектурных форм, влияние поливки водой на температуру поверхности различных поверхностей, архитектурно-планировочных средств снижения перегрева).

11. Экономическая эффективность от реализации предлагаемых решений по практическим способам и приемам планировки, застройки и объемно-пространственного решения зданий при условии проживания людей в городах с жарким штилевым климатом выражается в повышении производительности труда на 10 15%. Экономический эффект от применения солнцезащитных устройств в зданиях активизирующие местные ветры составляет в базовых ценах 4,71руб/м2 свегопрозрачной конструкции.

РЕКОМЕНДАЦИЯ.

Целесообразно придать необходимую целенаправленную формулировку методическим основам по принципиально новым приемам планировки, застройки, благоустройства, озеленения, обводнения, проектирования жилища применительно к условиям жаркого штилевого климата и издать в виде официальных рекомендаций, инструкций или раздела региональных норм. Усовершенствовать ранее изданные региональные и республиканские нормы, инструкции, руководства, пособия и справочники с учетом особых экстремальных жарко-штилевых условий.