Создание строительными методами комфортной акустической, световой и инсоляционной среды для помещений гражданских зданий в условиях крупных городов Сирии: На примере города Дамаска тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.01, кандидат технических наук Самех Сулиман

• Самех Сулиман
• кандидат технических наук
• 2005

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Создание строительными методами комфортной акустической, световой и инсоляционной среды для помещений гражданских зданий в условиях крупных городов Сирии: На примере города Дамаска»

Начиная с 1960-х годов, Сирия входит в число наиболее динамично-развивающихся государств региона. Экономический рост сопровождается интенсивным подъемом гражданского и промышленногоительства вне. Несущие конструкции гражданских зданий, традиционно длян Ближнего Востока, выполняются из монолитного железобетона со стенами из мелкоразмерных элементов.

Жаркий климат Сирии позволяет осуществлять возведение зданий в течение всего года.

Проектирование и строительство гражданских зданий в условиях крупных городов Сирии во многом еще базируется на традиционных приемах, методах и технологиях. Научный подход к проектированию наружных ограждающих конструкций, например, еще не получил достаточного распространения.

Микроклиматический комфорт в помещениях гражданских зданий в этом случае достигается либо традиционными архитектурно-строительными приемами (узкими и небольшими светопроемами, массивными стенами и т.д.), либо за счет установок кондиционирования воздуха. Первый способ не является универсальным, а второй - слишком дорог для условий Сирии и энергозатратен.

В условиях реальной городской застройки в жарком климате Сирии наиболее благоприятное влияние на микроклимат в помещениях оказывают внешние шумы и температура наружного воздуха. Кроме этого, дискомфорт внутреннего теплового режима еще более увеличивается за счет избыточных инсоляционных теплопоступлений через окна.

Устройство солнцезащитных элементов уменьшает инсоляцию, но также и снижает уровни освещенности в помещении. Также и уменьшение площади светопроемов приводит с одной стороны к уменьшению инсоляционных теплопоступлений и снижению уровня внешних шумов, а с другой стороны - к уменьшению естественной освещенности в помещении.

Традиционные меры борьбы с шумами и перегревом, как правило, принося частные положительные результаты, не улучшают микроклиматическую среду в целом. Они могут отрицательно влиять на другие факторы (внутреннее естественное освещение, вентиляцию помещений и т.д.), т.к. не учитывают многофакторности внутренней среды и корреляционной связи между отдельными ее параметрами. Поэтому, создание комфортного теплового и акустического режима возможно лишь на основе научного подхода к проблеме, с использованием многофакторного анализа основных параметров внутренней среды.

Эта проблема для гражданских зданий различного назначения в настоящее время является весьма актуальной для процесса архитектурно-строительного проектирования в условиях рассматриваемого региона.

Данная работа посвящена вопросам создания комфортных микроклиматических условий в помещениях гражданских зданий в городах Сирии за счет методов естественного регулирования, основанных на результатах акустических и инсоляционных расчетов и исследований эффективности различных типов солнцезащитных устройств и звукоизоляционных материалов.

Работа носит комплексный, практический характер и может служить основой для разработки нормативных документов по проектированию гражданских зданий с необходимыми характеристиками внутренней среды в помещениях за счет нового подхода к проектированию ограждающих стеновых конструкций и их элементов.

Автор выражает благодарность доктору Джихаду Камбару (Технический Университет Дамаска) за помощь и консультации в проведении натурных экспериментов.

Заключение диссертации по теме «Строительные конструкции, здания и сооружения», Самех Сулиман

ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ. Проведенный в работе анализ исторического и современного развития строительства Сирии показал, что в настоящее время оно развивается, в значительной степени основываясь на традиционных приемах Ближневосточного строительства. Использование иностранных технологий и разработок должно обязательно сочетаться как с исследованием традиций, так и современного научного подхода к архитектурно-строительному проектированию.

На основе анализа ряда предыдущих исследований показано, что процесс проектирования комфортной микроклиматической среды в помещениях должен основываться на комплексном учете факторов, формирующих эту среду. Комплексность исследований должна иметь выход на оптимальные параметры отдельных сред - световую, акустическую и тепловую, которые совместно сосуществуют и формируют единую физическую среду в помещениях гражданских зданий.

Установлено, что подавляющая часть населения Сирии и ее городов сосредоточена не более чем на половине территории страны — в предгорьях, на побережье и на горных равнинах. В качестве наиболее типичного города Сирии, характерного для целей данных исследований, был выбран Дамаск. Этот город, как и вся наиболее населенная часть территории Сирии, в соответствии с российской нормативной классификацией, относится к IV климатическому району и V светоклиматическому поясу (к подрайону "Б" - южнее 40° северной широты).

Результаты научных акустических исследований, проводившихся в жилом районе Джобар города Дамаска, показали, что существующие конструкции наружных ограждений гражданских зданий не обладают необходимой звукоизоляцией; показано также, что повышение звукоизоляции наружных ограждающих конструкций (в частности, окон) целесообразно осуществлять с учетом всех основных факторов, формирующих внутренний микроклимат в помещении. Проведенный анализ различных форм и конструкций окон гражданских зданий в рассматриваемых климатических и градостроительных условиях показал, что на основе комплексного подхода к исследованиям и оптимизации основных физико-технических параметров наилучшими в светотехническом, акустическом и теплотехническом отношении являются узкие вертикальные окна с двойным раздельным остеклением. По результатам анализа методов определения коэффициента светопропускания "14", учитывающего влияние солнцезащитных устройств, определено, что наиболее целесообразен метод Н.М.Гусева, по которому коэффициент Т4 определяется как переменная величина. Это приводит к увеличению расчетных значений коэффициента естественной освещенности при боковом освещении и, следовательно, лучшему удовлетворению нормативных требований к освещенности. На основе анализа проектных разработок нескольких типов солнцезащитных устройств для окон, ориентированных на южные румбы горизонта, показано, что наиболее приемлемыми типами СЗУ являются комбинированные, на базе козырьков различных форм в сочетании с небольшими вертикальными ребрами-экранами. Такие СЗУ отличаются компактностью и функциональной эффективностью, т.к. их очертания практически соответствуют реальной траектории движения солнца по небосводу.

Анализ результатов расчетов по снижению уровней звукового давления в приоконном пространстве за счет облицовки СЗУ различными типами звукопоглощающих конструкций, показал преимущество применения перфорированных плитных резонаторов, как более эффективных в более широком спектре частот, чем резонирующие панели. Однако, резонирующие панели также могут широко применяться за счет своей меньшей толщины, что может быть важно при архитектурной разработке элементов фасадов. По результатам анализа наиболее характерных объемно-планировочных решений гражданских зданий Сирии предложено оптимальное объемно-планировочное решение для таких зданий, в котором традиционные методы планировки сочетаются с современными решениями, основанными на научных исследованиях по созданию комфортной внутренней физической среды. Анализ существующей конструкции наружной стены с рекомендуемой облицовкой с позиции тепловой инерции и времени запаздывания температурных колебаний на внутренней поверхности стены показал, что наиболее эффективным решением является вариант с использованием гипсокартона, минераловатных плит 'Ъоуег" и каркаса по системе "Тиги-Кнауф". Данный вопрос может представить большой практический интерес и является предметом дальнейших исследований.

Анализ проведенных исследований по установлению взаимосвязи между основными физико-техническими характеристиками конструкций оконных заполнений позволил установить оптимальные значения коэффициентов светопропускания, звукопроводности и теплопередачи для этих конструкций. Использованный при исследованиях метод регрессивного анализа статистических данных показал, что результаты этих исследований совпадают с выводами по результатам анализа традиционных конструкций светопроемов, типичных для условий Сирии, проведенного в этой работе ранее.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Самех Сулиман, 2005 год

1. СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» М., Госстрой России, 2000.

2. СНиП 2.07.01-89* «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений» М., Г ПЦ ПП, 1994.

3. СНиП II-4-79 «Естественное и искусственное освещение», М., Госстрой СССР, 1980.

4. СНиП 23-05-95* «Естественное и искусственное освещение», М., Госстрой России, 2004.

5. МГСН 2.06-99 «Естественное, искусственное и совмещенное освещение», М., Правительство Москвы, 1999.6. «Санитарные нормы допустимого шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки», Минздрав СССР, М., 1984.

6. СНиП II-12-77 «Защита от шума», Госстрой СССР, М., Стройиздат, 1978.

7. ГОСТ 23337-78* «Шум. Методы измерения шума на селитебной территории и в помещениях жилых и общественных зданий» (Ст. СЭВ 2600-80), М., Издательство стандартов, 1978.

8. ГОСТ 20444-85 «Шум. Транспортные потоки. Методы измерения шумовой характеристики», М., Издательство стандартов, 1985.

9. МГСН 2.04-97 «Допустимые уровни шума, вибрации и требования к звукоизоляции жилых и общественных зданий» М., Правительство Москвы, 1998.

10. Шевцов К.К. «Проектирование зданий для районов с особыми природно-климатическими условиями», М., Высшая школа, 1986.

11. Маклакова Т.Г., Нанасова С.М. «Конструкции гражданских зданий», М., Издательство ассоциации строительных ВУЗов, 2000.

12. Захаров A.B. «Архитектура гражданских и промышленных зданий. Гражданские здания», М., Стройиздат, 1993.г

13. Гусев Н.М. «Основы строительной Физики», М., Стройиздат, 1975.

14. Тваровский М. «Солнце в архитектуре», М., Стройиздат, 1977.

15. Предтеченский В.М. «Архитектура гражданских и промышленных зданий. Основы проектирования», М., Стройиздат, 1976.

16. Гуляницкий Н.Ф. «История архитектуры», М., Стройиздат, 1984.

17. Тетиор А.Н. «Строительная экология», Киев, Будивельник, 1992.

18. Под редакцией Баранова Н.В. «Всеобщая история архитектуры», М., Стройиздат, 1973.

19. Борисенков Е.П. «Краткий климатический справочник по странам мира», Ленинград, Гидрометеоиздат, 1984.

20. Под редакцией Бромлея Ю.В. «Страны и народы. Зарубежная Азия», М., Мысль, 1979.

21. Левин Ю.П., Шишкин И.М., Малыгин Б.В. «Составляющие шумовых карт и санитарно-защитных зон от городских источников шума», М., Издательство МИСИ, 1993.

22. Самойлюк Е.П. «Борьба с шумом в населенных местах», Киев, Будивельник, 1981.24. «Рекомендации по обеспечению требуемой звукоизоляции при конструировании жилых зданий», М., Издательство ЦНИИЭП жилища, 1984.

23. Стецкий С.В. «Создание комфортной световой среды в помещениях с боковым естественным освещением (на примере рабочих помещений проектных организаций)». Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, М., 1979.

24. Джамус Ясер Махмуд «Создание строительными методами комфортных условий внутренней среды в гражданских зданиях Ближнего Востока». Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, М., 2000.

25. Раззак Аудах Хамад «Внутренняя среда в модульных зданиях малых предприятий легкой промышленности в условиях Ирака». Авторефератдиссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, M., 2000.

26. Гайта Ибрехим «Повышение звукоизоляции ограждающих конструкций зданий в Западной Африке». Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Нижний Новгород, 2000.

27. Стецкий C.B. «Процесс урбанизации в странах третьего мира», Экспресс-информация ЦНТИ ГС А, М., 1985, выпуск 4.

28. Стецкий C.B. «Новые методы защиты жилых зданий от шума», Экспресс-информация ЦНТИ ГСА, М., 1986, выпуск 18.

29. Соловьев А.К. «Оценка световой среды производственных помещений в условиях ясного неба», Светотехника, М., 1987, №7.

30. Объедков В.А., Соловьев А.К., Кондратенков А.Н. «Лабораторный практикум по строительной физике», М., Высшая школа, 1979.

31. Розенбаум Ж.С. «Проблемы шумозащиты в градостроительстве», Экспресс-информация ЦНТИ ГСА, М., 1986, выпуск 4.

32. Гусев Н.М., Оболенский Н.В., Никольская Н.П., Евневич Т.В., Янишевский Е.Д., Дунаев Б.А., Суханов И.С. и др. «Сборник научных трудов НИИСФ (строительная светотехника)», М., 1972, выпуск 5.

33. Оденова М.А. «Влияние солнцезащиты на температурный режим и освещенность зданий», Сборник трудов НИИСФ (исследования по строительной светотехнике), М., 1981.

34. Камбар Джихад «Улучшение звукоизоляции ударного шума междуэтажных перекрытий гражданских зданий Ближнего Востока», Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, М., 1991.

35. Митник М.Ю., Спиридонов A.B. «Интегральный метод решения систем естественного освещения помещений с рациональной солнцезащитой», Светотехника, М., 1990, № 10.

36. Шелеховский Г.В. «Микроклимат южных городов», Издательство АМН СССР, М., 1948.

37. Эсенов А.Э. «Застройка жилых микрорайонов в городах Средней Азии», Жилищное строительство, М., 1968, № 6.

38. Кратцер П.А. «Климат города», Издательство иностранной литературы, М., 1958.

39. Целер В. «Техника борьбы с шумом», Стройиздат, М., 1958.

40. Контюри JI. «Акустика в строительстве», Стройиздат, М., 1960.

41. Под редакцией Осипова Г.Л. и Юдина Е.Я. «Снижение шума в зданиях и жилых районах», Стройиздат, М., 1987.

42. Воронина Н.Н. «Эмпирические выражения для расчета волновых параметров волокнистых звукоизоляционных материалов по их структурной характеристике», Труды НИИСФ (строительная акустика), выпуск 15, М., 1976.

43. Redpath J.T. "The environmental design of building", Translations of the illuminating engineering society, London, 1968, Vol.33, № 4.

44. Hopkinson R.G. "Environmental research and building practice". Light and lighting, August, 1970.

45. Manning P. "Lighting in relation to other components of the total environment", Translations of the illuminating engineering society, London, 1968, Vol.33, №4.

46. Steak B. "European practice in the integration of lighting, air conditioning and acoustics in offices", Lighting research and technology, 1979, Vol 1,№1.

47. ISO 1966. "Acoustics: description and measurement of environmental noise. Basic quantities and procedures", August, 1981.

48. ISO-717.1.2. "Acoustics: relating of sound insolation in building elements", 1982.

49. ISO/DIS, 1996/3, Part 3 "Application to noise limits", 1996.

50. Фатхет Хасан «Современная арабская архитектура Ближнего Востока», Бейрут, 1971 (арабск.).

51. Филипп Хадти «История архитектуры Сирии», Бейрут, 1958 (арабск.).

52. Заборов В.И. «Теория звукоизоляции ограждающих конструкций», М., 1969.58. "ЕСЕ Compendium of model provisions for building regulations". Chapter 3.2. Visual comfort united nations publication, New York, 1992.

53. Санитарные правила и нормы (СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076-01) «Гигиенические требования к инсоляции и солнцезащите помещений жилых и общественных зданий и территорий», М., 2001.

54. Сало М.А. «Повышение эффективности систем естественного освещения в производственных зданиях Сирии (на примере предприятий пищевой промышленности)». Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. М., 2005.