Категория: Экология человека

Стратегия

Стратегия — операция окончательного «приближения». Нельзя при каждом исследовании возвращаться к исходной позиции. Мы уже видели, что при наличии многочисленных переменных, содержащихся в рассматриваемой задаче, необходимо предварительно придать максимально возможному числу их определенные значения. Это относится, в частности, к общей характеристике. Существуют архитектурные и конструктивные решения, которые известны либо из опыта, либо в силу явной целесообразности. Мы посвящаем следующий параграф этим решениям под названием «основные альтернативы». Речь не идет об их некритическом применении. Они только нацеливают на поиск новых приемлемых решений.

Что касается деталей, то на начальной стадии проектирования ограничиваются их перечислением в общих чертах, например указывают, будут ли стены кирпичными, будут ли перекрытия сборными, средней массивности или массивными и т. д. В этом перечислении могут быть как удачные, так и ошибочные решения. В первом приближении их учитывают только в самом общем виде, откладывая рассмотрение частностей на последующее время. При детальной разработке речь будет идти почти исключительно о характеристиках конструктивных элементов. Мы уже видели, что выбирая тот или ирой типовой элемент в системе «организованных» элементов конструкций, который предусматривается в проекте, строитель автоматически указывает на свойства, присущие этому элементу. Достаточно проверить, отвечают ли эти свойства типовой программе элемента конструкции, в которую-они входят, и могут ли они удовлетворить требованиям проекта

Предварительное решение позволяет исключить неприемлемые элементы конструкций и подобрать приемлемые. Когда они сгруппированы, становится ясно, совместимы они или несовместимы. Итак, мы оказываемся перед новой проблемой о совместимости и несовместимости требований к данному объекту, которая имеет свои особые трудности.

Наконец, соотношения климатических факторов показали, что нет бесконечного количества климатов, число возможных решений ограничено.

Исследуем эти различные точки зрения.

Основные альтернативы

Мы приводим несколько примеров оптимальных решений, не считая это количество предельным.

Дома легкие и массивные

В термически непостоянном или знойном климате желательно строить массивные дома. Массивный дом можно рекомендовать также в целях звукоизоляции и для устойчивости от ветра.

Рис. 1. Дом-гибрид в Австралии, помещения дневные массивные, ночные легкие
1 — массивное помещение — общая комната (для дневного пребывания); 2 — легкие помещения (спальни)

Если климат очень постоянный, можно делать легкие дома. В некоторых районах Австралии применяют дома-гибриды, имеющие массивную часть для дневного пребывания и легкую часть для ночного (рис. 1).

Дома с повышенной теплоизоляцией

При чрезмерно жарком или чрезмерно холодном климате дома должны иметь повышенную теплоизоляцию. То же самое можно рекомендовать для климата очень знойного (безоблачного) при условии дополнительного применения в доме массивных внутренних конструкций.

Влажные помещения (кухни) также желательно термически сверхизо-лировать

Дома открытые или закрытые (от света, солнца, шума)

В туманном климате окна домов могут быть большими. В очень солнечном климате окна домов должны быть небольшими, если не требуется усиленного проветривания.

Когда окружение здания слишком шумно (ночные кафе, дороги с интенсивным движением днем и ночью), рекомендуются также небольшие окна.

Дома открытые или закрытые от ветра

В наших областях режим зданий должен быть открытым летом и закрытым зимой.

В областях субтропических, влажных, с ветрами постоянного направления (бризы) строятся открытые, продуваемые дома.

В холодном (северном) климате и горных районах дома хорошо изолируются зимой (двойные2 оконные переплеты).

Дома секционные и башенного типа

Там, где свободные участки стеснены, слишком малы или стоимость их слишком высока (например, в крупных городах), предпочтительно строительство высоких зданий.

При особых условиях заложения фундаментов, например при значительной глубине заложения, иногда более экономично высотное строительство.

При наличии обширных свободных площадей участка (например, в сельской местности) предпочтительнее строить низкие дома.

В сейсмических районах следует избегать высоких зданий.

Дома и солнечная радиация

В холодных районах при значительной интенсивности солнечной радиации желательно строить дома с расположением окон на солнечную сторону.

Дома, взаимозащшценные от холода

В северных и горных районах дома должны по возможности служить защитой для рядом расположенных зданий.

Выбор периода года для учета климатических условий

В субтропических и тропических районах более важен летний период. Однако в пустынных районах необходимо учитывать и короткий холодный период зимой.

Для очень холодного климата (северные страны и горные районы) важен зимний период.

Для умеренного климата следует учитывать два сезона. Каркас рассчитывается исходя из жаркого периода, а в холодный период добавляются свои ограничивающие условия.

Бескаркасное или каркасное здание

Каркас следует применять при наличии встроенных общественных зданий в первом этаже или подземных карьеров на участке.

Для невысоких зданий надо применять бескаркасные несущие стены.

Ветроустойчивые дома

Прежде дома имели малое количество этажей. Вытянутые фасадные и продольные внутренние стены были несущими. Кроме того, имелись несущие внутренние поперечные и торцовые стены (лестничные клетки и т.д.). В защите от ветра не было особой надобности, конструктивная схема сама по себе была устойчивой.

В настоящее время в зданиях выше 7 этажей ветроустойчивость обеспечивается специально предусмотренными бетонными стенами. Таким образом, несущие стены должны быть поперечными, т. е. должны отличаться от стен, которые делались раньше.

Рис. 2. Два конструктивных варианта при одном архитектурном решении а — каркасное здание, заполнение из пустотелого кирпича; б — здание с несущими наружными стенами из естественного камня толщиной 0,40 м, внутренние стены из сплошного кирпича толщиной 0,22 м

Рис. 3. Расположение зданий на участке, позволяющее снизить влияние западной и юго-западной ориентации летом

Предпочтительная ориентация и разрывы между фасадами

На стр. 233 приведена сводная таблица предпочтительной ориентации и разрывов между фасадами в зависимости от широты местности. Желательно, чтобы ее указания не принимались безоговорочно.

О совместимости и несовместимости требований к проекту

В прежние времена не надо было заботиться об удовлетворении противоречивых требований к проекту. Традиции позволяли получить решения, целиком законченные.

В настоящее время приходится исходить из совершенно новых предпосылок, и мы оказываемся перед трудностями, которых не знали наши предшественники. Необходимо выполнить многочисленные взаимно непримиримые требования. Мы исследуем три возможных случая.

Требования к проекту совместимые

Отметим некоторые примеры совпадающих требований к проекту.

A. В жилых зданиях массивность предпочтительна для температурной стабильности, звукоизоляции и защиты от ветра.

Б. Климатические условия ограничивают число возможных решений.

B. В Западной Африке на побережье дуют систематические бризы. Желательны продуваемые дома. Существуют также циклонные разрушающие ветры, но их направление перпендикулярно бризам. Оказывается возможным расположение здания длинным фасадом против бриза; при этом короткая сторона, более пригодная для защиты от большого напора ветра, воспринимает циклонные ветры.

Требования к проекту, не вполне совместимые

При различных, но не противоречивых требованиях к проекту точный анализ позволяет найти разумное решение. Приведем некоторые примеры.

1. Случай звукового и зрительного покоя днем и ночью. Физиологические потребности человека днем и ночью очень различны. В принципе следовало бы организовать дома различным образом, чтобы попеременно удовлетворить тем и другим требованиям. Но в этом нет необходимости, поскольку ночью в городе прекращается шум и, естественно, наступает мрак.

2. Летом в наших районах дома должны быть предпочтительно массивные. Но эта массивность зимой вредит гибкому отоплению. Летнюю массивность здания можно, не влияя на нее, использовать зимой, отделывая внутренние массивные ограждения здания относительно легким поверхностным слоем (например, гипсовой штукатуркой).

3. Если по различным причинам нужно облегчить здание в целом, сохраняя при этом некоторую тепловую инерцию, можно сделать наружные стены более легкими и сохранить тяжелые перекрытия, которые более пригодны для этой цели.

В республике Чад чередуются два сезона: один сухой и термически непостоянный, вызывающий потребность в массивных домах; другой влажный и термически постоянный, для которого предпочтительнее «легкий» дом. Однако «продуваемый» дом может функционировать независимо от того, массивный он или легкий. Следовательно, предпочитают массивный дом с проемами таких размеров, которые позволяют превращать его в «продуваемый» дом.

В некоторых районах Австралии различные условия днем и ночью вызвали появление домов-гибридов, которые содержат одновременно два типа помещений: массивные помещения для дневного пребывания и легкие помещения для ночного.

Требования к проекту несовместимые

В случае противоречивых условий возможны два решения: а) естественное компромиссное; б) с искусственной корректировкой.

Естественное компромиссное решение

Один из наших графиков объясняет, что такое компромисс. Обратимся к рис. 84. Пусть задача содержит шесть вариантов различных условий, которые нужно удовлетворить. Устанавливаем, что эти условия могут быть сгруппированы попарно. Каждая пара занимает одну зону на чертеже. Возможны три случая.

В первом случае три зоны пересекаются: в маленьком общем треугольнике находится решение, удовлетворяющее поставленным задачей условиям.

Во втором случае существует маленький треугольник, где зоны не пересекаются. Возможен компромисс, который дает решение, близкое к удовлетворяющему условиям задачи. Это решение находится в маленьком свободном треугольнике очень близко от краевой полосы каждой зоны. Необходимо тщательно исследовать эти краевые полосы и посмотреть, нет ли среди поставленных условий слишком строгого.

Наконец, в третьем случае зона без пересечения слишком велика, у поставленной задачи нет приемлемого решения.

Когда пользуются методом «естественной» корректировки, к компромиссным решениям приходится прибегать очень часто. Приведем некоторые примеры.

Летом в дневное время необходимо, чтобы в помещениях температура воздуха соответствовала пределам Миссенара или Дюпюи (не более 30 °С в наших районах при влажности воздуха между 40 и 80%, спокойном воздухе и ограждениях той же температуры). С другой стороны, мы уже видели, что температурный перепад между внутренним и наружным воздухом не должен превышать 6°. Следовательно, когда наружная температура поднимается до 32 °С, внутренняя температура не должна опускаться ниже 26 °С, в то время как строго комфортная температура внутреннего воздуха находится в пределах от 20° до 22 °С. Летом в наших районах температура воздуха в помещениях носит компромиссный характер.

Полное удовлетворение различных требований к помещениям (отмеченных нами и административно установленных) почти всегда ведет к превышению имеющегося в распоряжении кредита. Чтобы не превысить установленные «предельные» расходы, почти всегда приходится прибегать к сокращению смет. При этом условия в зданиях не всегда будут удовлетворительными. Это компромисс.

Для того чтобы естественное освещение помещений многоэтажного здания, выходящих на застроенную с противоположной стороны улицу, было одинаковым по всей высоте дома, надо было бы сделать окна нижних этажей больших размеров, чем на верхних этажах. С другой стороны, для звукоизоляции помещений от уличного шума окна нижних этажей Должны быть меньше, чем верхних. Практически окна делают одинаковых размеров. Это компромисс.

Отметим, что на севере Франции в целях лучшей инсоляции фасады обычно ориентируют на юго-запад и запад. Но эта ориентация открывает фасад ветру и дождю. Необходимо заботиться об уплотнении окон.

В наших районах летом окна следовало бы ориентировать на север, а зимой —на юг. В большинстве районов надо избегать юго-западной и западной ориентации. Компромиссным решением является ориентация окон на юго-восток.

Необходимость открывать окна вынуждает оставлять некоторые зазоры в притворах. Но через эти притворы могут проникать ветер и дождь. Уплотнение открывающихся окон от проникания ветра и дождя и наличие зазора — это компромисс.

Пропорции окон на фасадах в наших районах — компромисс. В туманное время окна надо было бы делать большими; в очень холодное время зимой и в очень жаркое время летом — напротив, маленькими.

В Джибути можно было бы строить «продуваемые» дома, но господствующий ветер — восточный. Если фасад повернуть на эту сторону, будет неблагоприятным солнечное освещение (в этом отношении желательна северная или южная ориентация). Прибегая к компромиссу, фасад ориентируют на северо-восток.

Рис. 4. Графическое изображение совместимости и несовместимости требований к жилому зданию. В рассматриваемой задаче фигурирует шесть независимых переменных (Л, Б, В, Г, Д и Е), сгруппированных по две
а — первый случай. Три элементарных зоны взаимно пересекаются, образуя на рисунке треугольник, что указывает на возможность решения, удовлетворяющего требованиям всех шести переменных. Нет необходимости прибегать к компромиссу; б — второй случай. Элементарные зоны не пересекаются, оставляя маленький белый треугольник, однако этот треугольник очень мал, что указывает на возможность решения почти приемлемого для удовлетворения требований всех шести переменных. Итак, компромиссное решение существует; в — третий случай. Три элементарных зоны не пересекаются, оставляя большой белый треугольник, Для приемлемого решения необходимы слишком большие уступки. Условия всех шести переменных не могут быть одновременно полностью удовлетворены. Следовательно, компромиссное решение невозможно

В Тунисе предпочтительнее массивные дома. Но непрочные илистые основания достигают толщины 50 м. Можно облегчить здание, делая тяжелыми перекрытия и сверхутепленными легкими наружные стены.

В жилищном строительстве требования к зданию очень часто противоречивы.

Применение метода искусственной корректировки

Если принято решение воспользоваться методом искусственной корректировки, то не нужно прибегать к компромиссу. Это решение простое, но дорогостоящее. Оно также менее надежно: в случае аварии корректирующей установки дом становится непригодным для жилья. Подобные системы широко применяются в США, где искусственное летнее охлаждение используется во многих случаях на практике. Таким образом, здания могут быть очень легкими, следует их снабдить только хорошей теплоизоляцией.

Зимой во Франции нельзя требовать от здания обеспечения подходящих термических условий без внесения значительного количества тепла искусственным путем (отопление).

Крайне желательно было бы иметь две системы искусственной температурной корректировки среды: зимнее отопление и летнее искусственное охлаждение. Но более экономично и более надежно иметь только одну систему: зимнее отопление. Достаточно только избегать ориентации помещений к солнцу. Таким образом, в искусственном охлаждении не будет необходимостиХотя при этом придется немного больше топить зимой, увеличение расходов в связи с этим несравнимо со стоимостью искусственного охлаждения.

О соотношении климатических факторов

В первой части настоящего исследования мы видели, что во всех равнинных странах мира основные климатические тепловлажностные факторы взаимно связаны.

Для одной и той же среднегодовой температуры местности при сухом климате более высоки летние температуры, более обильно солнечное освещение, более значительны суточные колебания температур, может быть более низкой высота годовых осадков, более низки зимние температуры.

Во влажном климате все происходит наоборот.

Как мы уже видели, число возможных климатов в мире ограничено. Проектные решения могут изменяться в зависимости от материалов, но в конечном итоге их количество остается ограниченным.

Автор исходит из мягких климатических условий Франции, В климатических условиях нашей Средней Азии прием, рекомендуемый автором, не помог бы. Для условий Средней Азии наиболее приемлема совмещенная отопительно-охладительная система q потолочными панелями.

Экология человека должна способствовать созданию благоприятных жилищных условий наиболее эффективно и экономично.



Экология человека - Стратегия

Разделы

Содержание блога

Содержание сайта.


Другое

Статьи по теме "Экология человека"