- •А.Н. Шихов, д.А. Шихов Архитектурная и строительная физика
- •Глава 1. Строительная климатология
- •Глава 2. Строительная теплотехника
- •Глава 3. Архитектурная и строительная светотехника
- •Глава 4. Архитектурная акустика и звукоизоляция помещений
- •4.9. Архитектурная акустика
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1 Строительная климатология
- •1.1. Связь между климатом и архитектурой зданий
- •1.2. Климатические факторы и их роль при проектировании зданий и сооружений
- •1.3 Климатическое районирование
- •1.4. Архитектурно-климатические основы проектирования зданий
- •1.5. Архитектурный анализ климатических условий погоды
- •Глава 2 Строительная теплотехника
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Виды теплообмена
- •2.3. Теплопередача через ограждения
- •2.4. Сопротивление теплопередачи через однослойные и многослойные ограждающие конструкции, выполненные из однородных слоев
- •2.5. Расчет температуры внутри ограждающих конструкций
- •2.6. Графический метод определения температуры внутри многослойной ограждающей конструкции (метод Фокина-Власова)
- •2.7. Влияние расположения конструктивных слоев на распределение температуры внутри ограждающих конструкций
- •2.8. Методика проектирования тепловой защиты зданий
- •2.9. Исходные данные для проектирования тепловой защиты зданий
- •2.9.1. Параметры внутреннего воздуха помещений
- •2.9.2. Наружные климатические условия
- •2.9.3. Расчетные характеристики строительных материалов и конструкций
- •2.9.4. Расчет отапливаемых площадей и объемов здания
- •2.10. Определение нормируемого (требуемого) сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций
- •2.11. Расчет общего или приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций
- •2.12. Конструктивное решение наружных ограждающих конструкций
- •2.13. Определение санитарно-гигиенических показателей тепловой защиты зданий
- •2.14. Расчет удельного расхода тепловой энергии на отопление зданий
- •2.15. Влажность воздуха и конденсация влаги в ограждениях
- •2.15.1 Расчет ограждающих конструкций на конденсацию водяного пара
- •2.15.2. Графо-аналитический метод определения зоны конденсации внутри многослойной ограждающей конструкции
- •2.15.3. Паропроницаемость и защита от переувлажнения ограждающих конструкций
- •2.16. Воздухопроницаемость ограждающих конструкций
- •2.17. Теплоустойчивость ограждающих конструкций
- •2.17.1. Расчет теплоустойчивости ограждающих конструкций в теплый период года
- •2.17.2. Теплоусвоение поверхности полов
- •2.18. Повышение теплозащитных свойств существующих зданий
- •2.19. Энергетический паспорт здания
- •Контрольные вопросы
- •Глава 111 Архитектурная и строительная светотехника
- •3.1. Основные понятия, величины и единицы измерения
- •3.2. Световой климат
- •3.3. Количественные и качественные характеристики освещения
- •3.4. Естественное освещение зданий
- •3.5. Естественное и искусственное освещение зданий
- •3.6. Выбор систем естественного освещения помещений и световых проемов
- •3.7. Нормирование естественного освещения
- •3.8. Проектирование естественного освещения
- •3.8.1. Определение площади световых проемов жилых и общественных зданий при боковом или верхнем естественном освещении помещений
- •3.8.2. Расчет площади световых проемов производственных зданий при боковом или верхнем естественном освещении помещений
- •3.9. Проверочный расчет естественного освещения помещений
- •3.9.1. Последовательность проведения проверочного расчета при боковом освещении производственных зданий
- •3.9.2. Расчет естественного освещения производственных помещений при верхнем и комбинированном расположении светопроемов
- •3.9.3. Проверочный расчет естественного освещения при боковом размещении световых проемов в жилых и общественных зданиях
- •3.9.4. Последовательность проведения проверочного расчета при верхнем или комбинированном освещении жилых и общественных зданий
- •3.10. Расчет времени использования естественного освещения в помещениях
- •3.11. Совмещенное освещение зданий
- •3.13. Нормирование и проектирование искусственного освещения помещений
- •3.14. Архитектурная светотехника
- •3.14.1. Нормирование и проектирование освещения городов
- •Проектирование освещения архитектурных ансамблей
- •3.15. Светоцветовой режим помещений и городской застройки
- •3.16. Инсоляция и защита помещений от солнечных лучей
- •3.17. Солнцезащита и светорегулирование в зданиях
- •3.18. Экономическая эффективность использования инсоляции и солнцезащиты
- •Глава 4 Архитектурная акустика и звукоизоляция помещений
- •4.1. Общие понятия о звуке и его свойствах
- •4.2. Источники шума и их шумовые характеристики
- •4.3. Нормирование шума и звукоизоляция ограждений
- •4.4. Распространение шума в зданиях
- •4.5. Звукоизоляция помещений от воздушного и ударного шума
- •4.5.1. Определение индекса изоляции воздушного шума для вертикальных однослойных плоских ограждающих конструкций сплошного сечения
- •Границ 1/3 - октавных полос
- •4.5.2. Определение индекса изоляции воздушного шума для каркасно-обшивных перегородок
- •4.5.3. Определение индекса изоляции воздушного шума для междуэтажных перекрытий
- •Расчет междуэтажных перекрытий на ударное воздействие шума
- •4.6. Измерение звукоизолирующих свойств ограждающих конструкций в акустических камерах
- •Мероприятия, обеспечивающие нормативную звукоизоляцию помещений
- •Защита от шума селитебных территорий городов и населенных пунктов
- •4.9. Архитектурная акустика
- •4.9.1. Оценка акустических качеств залов
- •Экспериментальные способы проверки акустических качеств залов
- •4.10. Общие принципы акустического проектирования залов
- •4.11. Специфические особенности акустического проектирования залов различного функционального назначения
- •4. 12. Видимость и обозреваемость в зрелищных сооружениях
- •Общие принципы проектирования беспрепятственной видимости в зрительных залах
- •4.12.2. Обеспечение беспрепятственной видимости в зрительных залах
- •4.13. Расчет беспрепятственной видимости в зрительных залах
- •Контрольные вопросы
- •Основные термины и определения
- •Примеры расчетов звукоизоляции ограждающих конструкций (примеры взяты из сп 23-103-03)
- •Примеры расчета по беспрепятственной видимости и акустике зрительных залов
- •Примеры светотехнического расчета гражданских и промышленных зданий
- •Примеры из области архитектурного освещения зданий
- •Примеры расчета продолжительности инсоляции зданий
3.5. Естественное и искусственное освещение зданий
Задачей естественного и искусственного освещение зданий является исследование условий, определяющих создание оптимального светового режима в помещениях согласно протекающим в них функциональным процессам, а также обеспечение архитектурной выразительности городов, отдельных зданий и сооружений.
Освещение должно быть комфортным для зрения в городском пространстве и в помещениях, так как освещение связано главным образом с обеспечением благоприятной видимости и восприятия архитектурных форм, пространства и объектов человеком.
Хороший световой режим необходим для большинства зданий. Он создается обеспечением необходимой освещенности, равномерным освещением объекта или помещения, оптимальным яркостным контрастом между объектом и фоном, а так же отсутствием блескости. Существенное влияние на качество светового режима оказывают спектральный состав света, цвет ограждающих конструкций и цвет оборудования.
Оптимальный световой режим в помещениях необходим как мера создания нормальных условий труда, но и как фактор, имеющий большое санитарно-гигиеническое значение для органов зрения и благоприятного влияния на психику человека.
Для архитектурной выразительности городов, отдельных зданий, сооружений и помещений применяется естественное и искусственное освещение, которое одновременно выполняет экологическую, эстетическую и экономическую функцию.
Обеспечение светового комфорта достигается за счет рационально выбранных количественных и качественных характеристик естественного и искусственного освещения, которые контролируются нормами освещения.
Значительную роль при решении задач, связанных с освещением, играет экономическая целесообразность, связанная с учетом эксплуатационных расходов на его содержание, так как всякое излишнее увеличение площади световых проемов приводит к повышению эксплуатационных расходов на отопление, ремонт и очистку остекления. Кроме того, при больших площадях остекления появляется опасность перегрева помещений в летний период время, особенно для южных районов.
Разработка проекта освещения осуществляется следующим образом:
- с учетом особенностей зрительной работы выбирают необходимые нормативные уровни освещенности;
- определяют спектр и динамику освещения, обеспечивающие требуемую цветопередачу и эмоциональную атмосферу;
- устраняют или ограничивают ослепленность и дискомфорт, возникающие при попадании в глаза прямых или отраженных лучей солнца или источников искусственного света;
- выбирают расположение световых проемов, осветительных приборов и отделочных материалов, которые обеспечивают комфортное распределение яркостей и цвета в пространстве;
- решают задачи, связанные с созданием архитектурного светового образа, который возникает в результате взаимодействия архитектурного объекта и света.
В интерьерах архитектурный световой образ зависит от функционального назначения помещений. В зрительных залах этот образ должен создавать впечатление праздничности и торжественности; в музеях и картинных галереях - ощущение отрешенности от внешнего мира и сосредоточенности; в производственных помещениях - иллюзию естественности световой среды.
Примерами достигнутой гармонии архитектуры и света служат древнегречские и древнеримские сооружения. В греческой архитектуре солнечный свет использовался как средство выражения тектоники храма. С помощью света и тени утверждалась его структура и, прежде всего, его конструктивная и пластическая основа.
Большой интерес представляет световая организация пространства древнерусских соборов и церквей, в которых самой светлой частью интерьера является среднекрестие - центр композиции. Этим создавалось распределение яркостей и направление света, которое ассоциировалось с «божественным» светом, льющимся сверху.
В современной архитектуре выразительность объекта достигается сочетанием естественного и искусственного света, применением современных светотехнических и строительных материалов и конструкций, оригинальных оптических систем и новых архитектурных форм.