Показатели микроклимата помещений
Рабочее место сотрудников, как и жилое помещение должно отвечать многим требованиям и стандартам. Одно из них — это микроклимат помещения.
Микроклимат помещения — это состояние среды, окружающей человека, характеризующаяся различными параметрами.
Основными показателями комфортности являются:
- Температура помещения;
- Влажность воздуха;
- Скорость движения воздуха.
Температура помещения — самый важный показатель комфортности. И это очевидно почему. Отсутствие отопления в холодный период приводит к переохлаждению организму, а как следствие — к частым простудам и болезням. Но и повышенная температура оказывает пагубное воздействие. Это и частые головные боли, упадок сил и многое другое.
Влажность воздуха — не менее важный показатель комфорта. Если в помещении сухой воздух, то это пагубно влияет на слизистые оболочки. Находиться здоровому человеку в помещении с сухим воздухом некомфортно.
Скорость движения воздуха — недооценённый показатель, однако, ничуть не менее важный, чем остальные. При одних температурных значениях скорость движения воздуха может улучшить комфортность пребывания в помещении, а при других — только усугублять.
ООО “Экспертно-техническое бюро” проводит судебные и внесудебные экспертизы, позволяющие определить соответствуют ли условия помещения стандартам и правилам законодательства.
А какие же параметры микроклимата оптимальны?
В тёплое время года в жилых и общественных помещениях должны поддерживаться следующие условия:
- Температура воздуха 22-25° C,
- Относительная влажность 30-60 %,
- Скорость движения воздуха не более 0,25 м/с.
Для холодного времени года:
- Температура воздуха 20-22° C,
- Относительная влажность 30-45 %,
- Скорость движения воздуха 0,1-0,15 м/с.
Стоит учесть, что для зимы разница температуры по горизонтали от окон до противоположной стены не должна превышать 2 °C, а по вертикали 1 °C на каждый метр высоты помещения.
В своей экспертной деятельности ООО “Экспертно-техническое бюро” использует измеритель микроклимата, позволяющий определить все три показателя комфортности: температура, относительная влажность воздуха, скорость движения ветра. Кроме того, Метеоскоп позволяет измерить атмосферное давление. Аппарат имеет высокую точность измеряемых параметров и позволяет гарантированно получить данные, достаточные для заключения эксперта.
Нормативные документы, определяющие стандарты для рабочих мест и жилых помещений.
ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.
СанПиН 2.1.2.1002-00 «Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям».
СанПиН 2.1.2.2645-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях».
Микроклимат в жилом помещении: что это и почему так важен для здоровья?
Для современного человека, безусловно, важны комфортные условия и безопасность жилища. Ни для кого не секрет, что техническая революция вызвала стремительный рост технологий, обеспечивающих комфорт в помещениях. Именно поэтому важно следить за их соответствием нормам, чтобы их влияние не отразилось на здоровье человека.
Микроклиматом помещений- называют совокупность параметров внутренней среды помещений, оказывающих воздействие на человека, как негативное, так и положительное.
Для начала разберемся, из каких параметров состоит микроклимат помещения.
Различают оптимальные и допустимые параметры микроклимата.
Оптимальные параметры микроклимата — сочетание значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают нормальное тепловое состояние организма при минимальном напряжении механизмов терморегуляции и ощущение комфорта не менее чем у 80 % людей, находящихся в помещении.
Допустимые параметры микроклимата — сочетания значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать общее и локальное ощущение дискомфорта, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности при усиленном напряжении механизмов терморегуляции не вызывают повреждений или ухудшения состояния здоровья.
Требуемые параметры микроклимата: оптимальные, допустимые или их сочетания — устанавливают в нормативных документах в зависимости от назначения помещения и периода года (холодного или теплого).
Основные параметры микроклимата:
— температура воздуха;
— скорость движения воздуха;
— относительная влажность воздуха;
— результирующая температура помещения;
— локальная асимметрия результирующей температуры.
Требуемые параметры микроклимата должны обеспечиваться системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в обслуживаемой (рабочей) зоне помещений.
Обслуживаемая зона помещения (зона обитания) — пространство в помещении, ограниченное плоскостями, параллельными полу и стенам: на высоте 0,1 и 2,0 м над уровнем пола (но не ближе чем 1 м от потолка при потолочном отоплении), на расстоянии 0,5 м от внутренних поверхностей наружных и внутренних стен, окон и отопительных приборов.
Помещение с постоянным пребыванием людей — помещение, в котором люди находятся не менее 2 ч непрерывно или 6 ч суммарно в течение суток.
Нормативные документы
Требования к параметрам микроклимата устанавливаются ГОСТ 30494-2011«Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях», а также рядом санитарными норм и правил для помещений различного назначения. В частности СанПиН 2.1.2.2645-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях» и др.
Связь с заболеваемостью и меры по формированию здорового микроклимата.
Неблагоприятный микроклимат, при продолжительном действии, оказывает кумулятивное негативное действие на здоровье человека, сравнимое с длительным стрессом. Страдают защитные силы организма, снижается иммунитет – возрастает риск заболеваемости вирусными и бактериальными инфекциями, заболеваниями воспалительного характера.
Факторами микроклимата, негативно воздействующими на здоровье, являются: скорость движения воздуха выше пределов нормы («сквозняк»), превышение допустимого уровня влажности. Снижение влажности (ниже норматива) и отсутствие подвижности воздуха в помещении тоже неблагоприятно воздействуют на здоровье человека.
Имеет значение равномерность этих факторов по всему пространству помещения. Например, изменение температуры по вертикали более чем на 2 градуса от оптимальных величин вызовет у человека дискомфортные температурные ощущения, охлаждение конечностей.
Для того чтобы получить приемлемый для человека микроклимат в жилом помещении, необходимо учитывать множество факторов, к которым в первую очередь относятся:
-
воздухообмен;
-
уровень влажности и шума;
-
температура;
-
насыщение воздуха частицами пыли;
-
скорость движения воздушных масс.
Первоисточник: Филиал ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Чувашской Республике-Чувашии в г.Новочебоксарске»
|
Среда, в которой человек существует в собственной квартире, носит название микроклимат. С научной точки зрения микроклимат — это комплекс физических факторов внутренней среды помещений, оказывающий влияние на тепловой обмен организма и здоровье человека. Если все эти параметры находятся в норме, то у человека не возникнет никаких ощущений дискомфорта, не чувствуется ни жары, ни холода, ни духоты. Комфортные микроклиматические условия — это сочетание значений показателей микроклимата, которые при длительном воздействии на человека обеспечивают нормальное тепловое состояние организма при минимальном напряжении механизмов терморегуляции и ощущение комфорта не менее чем у 80 % людей, находящихся в помещении. Однако, при кажущейся простоте и понятности, именно нарушения микроклимата являются самыми частыми среди всех нарушений санитарно-гигиенических норм. Микроклимат квартиры формируется в результате воздействия внешней среды, особенностей постройки здания и систем отопления, вентиляции и кондиционирования. В многоэтажных домах наблюдается сильный перепад давления воздуха снаружи здания и внутри. В итоге возникает сильное бактериологическое и газовое загрязнение на верхних этажах и опасность переохлаждения на нижних этажах, сопряженное с повышением опасности радонового загрязнения. Большие площади окон многоэтажных домов вызывают радиационный дискомфорт зимой и чрезмерную освещенность летом. Особенности микроклимата каждой конкретной квартиры формируются под влиянием потоков воздуха, влаги и тепла. Воздух в помещении постоянно находится в движении. С улицы в помещение попадает, как правило, охлаждающий воздух, а из соседних квартир и лестничной клетки — загрязненный газовыми примесями. Таким образом, в воздухе квартиры могут постоянно курсировать любые химические соединения, отравляя здоровье человека. 
Внутри комнат воздух распределяется неравномерно, и могут образоваться зоны с повышенным содержанием вредных примесей. Воздействие комплекса микроклиматических факторов отражается на теплоощущении человека и обусловливает особенности физиологических реакций организма. Жизнедеятельность каждого индивидуума сопровождается непрерывным выделением теплоты в окружающую среду. Ее количество зависит от степени физического напряжения, то есть энергозатрат в определенных климатических условиях и составляет от 50 Вт в состоянии покоя до 500 Вт при физических нагрузках. Для того чтобы физиологические процессы в организме протекали нормально, выделяемая организмом теплота должна полностью отводиться в окружающую среду. Нарушение теплового баланса может привести к перегреву либо к переохлаждению организма и, как следствие, к потере трудоспособности, быстрой утомляемости, потере сознания и тепловой смерти. Температурные воздействия, выходящие за пределы нейтральных колебаний, вызывают изменения тонуса мышц, периферических сосудов, деятельности потовых желез, теплопродукции. Переносимость человеком температуры и его тепловые ощущения в значительной мере зависят от влажности и скорости окружающего воздуха. Чем больше относительная влажность, тем меньше испаряется пота в единицу времени и тем быстрее наступает перегрев организма. Недостаточная влажность воздуха неблагоприятна для человека из-за интенсивного испарения влаги со слизистых оболочек, их пересыхания и растрескивания, а затем загрязнения болезнетворными микробами. Высокая интенсивность теплового облучения — инфракрасное излучение и высокая температура воздуха могут оказать крайне неблагоприятное воздействие на организм человека. Тепловое облучение интенсивностью до 350 Вт/м2 не вызывает неприятного ощущения, при 1050 Вт/м2 уже через 3 — 5 мин на поверхности кожи появляется неприятное жжение, температура кожи повышается на 8 -10 градусов по Цельсию, а при 3500 Вт/м2 через несколько секунд возможны ожоги. При облучении интенсивностью 700 — 1400 Вт/м2 частота пульса увеличивается на 5 — 7 ударов в минуту. Время пребывания в зоне теплового облучения лимитируется в первую очередь температурой кожи, болевое ощущение появляется при температуре кожи 40 – 45 градусов по Цельсию, в зависимости от участка тела. Помимо непосредственного воздействия на человека лучистая теплота нагревает окружающие конструкции. Эти вторичные источники отдают теплоту окружающей среде излучением и конвекцией, в результате чего температура воздуха внутри помещения повышается. Санитарные нормы оптимального микроклимата в жилых помещениях дифференцируют для теплого и холодного периодов года и составляют: температура в теплый период – 23 — 25 градусов по Цельсию, в холодный – 20 — 22 градуса по Цельсию; относительная влажность воздуха – 60 — 30% в теплый период, 45 — 30% в холодный период; скорость движения воздуха в теплый период – не более 0,25 м/с, в холодный период – не более 0,1 – 0,15 м/с. Градиент температур воздуха по высоте помещения и по горизонтали не должен превышать 2-х градусов по Цельсию. Температура на поверхности стен может быть ниже температуры воздуха в помещении не более чем на 6 градусов по Цельсию, пола — на 2 градуса по Цельсию, разница между температурой воздуха и температурой оконного стекла в холодный период года не должна превышать в среднем 10 — 12 градусов по Цельсию, а тепловое воздействие на поверхность тела человека потока инфракрасного излучения от нагретых отопительных конструкций — 0,1 кал/см2мин. Сейчас существуют возможность заказать профессиональное измерение микроклимата в помещении. Это обследование дает возможность понять, какова микроклиматическая обстановка в квартире и существует ли угроза здоровью проживающих в ней людей. По результатам анализов оформляется протокол лабораторных исследований с экспертным заключением (экопаспорт). Вместе с экологическим паспортом можно получить рекомендации по устранению выявленных проблем. Заказать измерение микроклимата и экопаспорт с государственным заключением |
Особенно сильно воздействуют на человека тепловые условия и состав воздуха в помещении. В воздухе, вдыхаемом человеком, может быть превышена концентрация пыли, паров, вредных газов, углекислоты.
В плохом микроклимате часто возникают аллергические заболевания и расстройства центральной нервной системы.
Для человека является допустимым для снижение его массы на 2 — 3 % путем испарения влаги – обезвоживание организма. Обезвоживание на 6 % влечет за собой нарушение умственной деятельности, снижение остроты зрения. Испарение влаги на 15 — 20 % приводит к летальному исходу.
Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях – РТС-тендер
ГОСТ 30494-96
Группа Ж24
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ЗДАНИЯ ЖИЛЫЕ И ОБЩЕСТВЕННЫЕ.
ПАРАМЕТРЫ МИКРОКЛИМАТА В ПОМЕЩЕНИЯХ
ОКС 13.040.10
ОКСТУ 2030
Дата введения 1999-03-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Государственным проектно-конструкторским и научно-исследовательским институтом СантехНИИпроект (ГПКНИИ СантехНИИпроект), Научно-исследовательским институтом строительной физики (НИИстройфизики), Центральным научно-исследовательским и экспериментальным проектным институтом жилища (ЦНИИЭПжилища), Центральным научно-исследовательским и экспериментальным проектным институтом учебных зданий (ЦНИИЭП учебных зданий), Научно-исследовательским институтом экологии человека и гигиены окружающей среды им.
Сысина, Ассоциацией инженеров по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике (АВОК)
ВНЕСЕН Госстроем России
2 ПРИНЯТ Межгосударственной Научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 11 декабря 1996 г.
За принятие проголосовали:
Наименование государства | Наименование органа государственного управления строительством |
Азербайджанская Республика | Госстрой Азербайджанской Республики |
Республика Армения | Министерство градостроительства Республики Армения |
Республика Беларусь | Минстройархитектуры Республики Беларусь |
Грузия | Министерство урбанизации и строительства Грузии |
Республика Казахстан | Агентство строительства и архитектурно-строительного контроля Министерства экономики и торговли |
Кыргызская Республика | Минархстрой Кыргызской Республики |
Республика Молдова | Министерство территориального развития, строительства и коммунального хозяйства Республики Молдова |
Российская Федерация | Госстрой России |
Республика Таджикистан | Госстрой Республики Таджикистан |
Республика Узбекистан | Госкомархитектстрой Республики Узбекистан |
3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
4 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 марта 1999 г.
постановлением Госстроя России от 6 января 1999 г. N 1
Настоящий стандарт устанавливает параметры микроклимата обслуживаемой зоны помещений жилых, общественных, административных и бытовых зданий. Стандарт устанавливает общие требования к оптимальным и допустимым показателям микроклимата и методы контроля.
Стандарт не распространяется на показатели микроклимата рабочей зоны производственных помещений.
Требования, изложенные в разделах 3 и 4 в части допустимых параметров микроклимата (кроме локальной асимметрии результирующей температуры), являются обязательными.
В настоящем стандарте применяют следующие термины и определения.
Обслуживаемая зона помещения (зона обитания) — пространство в помещении, ограниченное плоскостями, параллельными полу и стенам: на высоте 0,1 и 2,0 м над уровнем пола (но не ближе чем 1 м от потолка при потолочном отоплении), на расстоянии 0,5 м от внутренних поверхностей наружных и внутренних стен, окон и отопительных приборов.
Помещение с постоянным пребыванием людей — помещение, в котором люди находятся не менее 2 ч непрерывно или 6 ч суммарно в течение суток.
Микроклимат помещения — состояние внутренней среды помещения, оказывающее воздействие на человека, характеризуемое показателями температуры воздуха и ограждающих конструкций, влажностью и подвижностью воздуха.
Оптимальные параметры микроклимата — сочетание значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают нормальное тепловое состояние организма при минимальном напряжении механизмов терморегуляции и ощущение комфорта не менее чем у 80 % людей, находящихся в помещении.
Допустимые параметры микроклимата — сочетания значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать общее и локальное ощущение дискомфорта, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности при усиленном напряжении механизмов терморегуляции и не вызывают повреждений или ухудшения состояния здоровья.
Холодный период года — период года, характеризующийся среднесуточной температурой наружного воздуха, равной 8 °С и ниже.
Теплый период года — период года, характеризующийся среднесуточной температурой наружного воздуха выше 8 °С.
Радиационная температура помещения — осредненная по площади температура внутренних поверхностей ограждений помещения и отопительных приборов.
Результирующая температура помещения — комплексный показатель радиационной температуры помещения и температуры воздуха помещения, определяемый по приложению А.
Температура шарового термометра — температура в центре тонкостенной полой сферы, характеризующая совместное влияние температуры воздуха, радиационной температуры и скорости движения воздуха.
Локальная асимметрия результирующей температуры — разность результирующих температур в точке помещения, определенных шаровым термометром для двух противоположных направлений.
Скорость движения воздуха — осредненная по объему обслуживаемой зоны скорость движения воздуха.
Помещения 1 категории — помещения, в которых люди в положении лежа или сидя находятся в состоянии покоя и отдыха.
Помещения 2 категории — помещения, в которых люди заняты умственным трудом, учебой.
Помещения 3а категории — помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся преимущественно в положении сидя без уличной одежды.
Помещения 3б категории — помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся преимущественно в положении сидя в уличной одежде.
Помещения 3в категории — помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся преимущественно в положении стоя без уличной одежды.
Помещения 4 категории — помещения для занятий подвижными видами спорта.
Помещения 5 категории — помещения, в которых люди находятся в полураздетом виде (раздевалки, процедурные кабинеты, кабинеты врачей и т.
п.).
Помещения 6 категории — помещения с временным пребыванием людей (вестибюли, гардеробные, коридоры, лестницы, санузлы, курительные, кладовые).
3.1 В помещениях жилых и общественных зданий следует обеспечивать оптимальные или допустимые нормы микроклимата в обслуживаемой зоне.
3.2 Требуемые параметры микроклимата: оптимальные, допустимые или их сочетания — следует устанавливать в нормативных документах в зависимости от назначения помещения и периода года.
3.3 Параметры, характеризующие микроклимат помещений:
температура воздуха;
скорость движения воздуха;
относительная влажность воздуха;
результирующая температура помещения;
локальная асимметрия результирующей температуры.
3.4 Оптимальные и допустимые нормы микроклимата в обслуживаемой зоне помещений (в установленных расчетных параметрах наружного воздуха) должны соответствовать значениям, приведенным в таблицах 1 и 2.
Таблица 1
Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне помещений жилых зданий и общежитий
Период года | Наименование помещения | Температура воздуха, °С | Результирующая температура, °С | Относительная влажность, % | Скорость движения воздуха, м/с | ||||
|
| опти- | допус- | опти- | допус- | опти- | допус- | опти- | допус- |
Холод- | Жилая комната | 20-22 | 18-24 (20-24) | 19-20 | 17-23 (19-23) | 45-30 | 60 | 0,15 | 0,2 |
| То же, в районах с температурой наиболее холодной пятидневки (обеспеченностью 0,92) минус 31 °С и ниже | 21-23 | 20-24 (22-24) | 20-22 | 19-23 (21-23) | 45-30 | 60 | 0,15 | 0,2 |
| Кухня | 19-21 | 18-26 | 18-20 | 17-25 | НН* | НН | 0,15 | 0,2 |
| Туалет | 19-21 | 18-26 | 18-20 | 17-25 | НН | НН | 0,15 | 0,2 |
| Ванная, совмещенный санузел | 24-26 | 18-26 | 23-27 | 17-26 | НН | НН | 0,15 | 0,2 |
| Помещения для отдыха и учебных занятий | 20-22 | 18-24 | 19-21 | 17-23 | 45-30 | 60 | 0,15 | 0,2 |
| Межквартирный коридор | 18-20 | 16-22 | 17-19 | 15-21 | 45-30 | 60 | 0,15 | 0,2 |
| Вестибюль, лестничная клетка | 16-18 | 14-20 | 15-17 | 13-19 | НН | НН | 0,2 | 0,3 |
| Кладовые | 16-18 | 12-22 | 15-17 | 11-21 | НН | НН | НН | НН |
Теплый | Жилая комната | 22-25 | 20-28 | 22-24 | 18-27 | 60-30 | 65 | 0,2 | 0,3 |
_____________________ * НН — не нормируется Примечание — Значения в скобках относятся к домам для престарелых и инвалидов | |||||||||
Таблица 2
Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне общественных зданий
|
| Температура воздуха, °С | Результирующая температура, °С | Относительная влажность, % | Скорость движения воздуха, м/с | ||||
|
| опти- | допус- | опти- | допус- | опти- | допус- | опти- | допус- |
Холод- | 1 категория | 20-22 | 18-24 | 19-20 | 17-23 | 45-30 | 60 | 0,2 | 0,3 |
| 2 « | 19-21 | 18-23 | 18-20 | 17-22 | 45-30 | 60 | 0,2 | 0,3 |
| 3а « | 20-21 | 19-23 | 19-20 | 19-22 | 45-30 | 60 | 0,2 | 0,3 |
| 3б « | 14-16 | 12-17 | 13-15 | 13-16 | 45-30 | 60 | 0,2 | 0,3 |
| 3в « | 18-20 | 16-22 | 17-20 | 15-21 | 45-30 | 60 | 0,2 | 0,3 |
| 4 « | 17-19 | 15-21 | 16-18 | 14-20 | 45-30 | 60 | 0,2 | 0,3 |
| 5 « | 20-22 | 20-24 | 19-21 | 19-23 | 45-30 | 60 | 0,15 | 0,2 |
| 6 « | 16-18 | 14-20 | 15-17 | 13-19 | НН* | НН | НН | НН |
| Ванные, душевые | 24-26 | 18-28 | 23-25 | 17-27 | НН | НН | 0,15 | 0,2 |
| Детские дошкольные учреждения |
|
|
|
|
|
|
|
|
| Групповая раздевальная и туалет: |
|
|
|
|
|
|
|
|
| для ясельных и младших групп | 21-23 | 20-24 | 20-22 | 19-23 | 45-30 | 60 | 0,1 | 0,15 |
| для средних и дошкольных групп | 19-21 | 18-25 | 18-20 | 17-24 | 45-30 | 60 | 0,1 | 0,15 |
| Спальня: |
|
|
|
|
|
|
|
|
| для ясельных и младших групп | 20-22 | 19-23 | 19-21 | 18-22 | 45-30 | 60 | 0,1 | 0,15 |
| для средних и дошкольных групп | 19-21 | 18-23 | 18-22 | 17-22 | 45-30 | 60 | 0,1 | 0,15 |
Теплый | Помещения с постоян- ным пребыванием людей | 23-25 | 18-28 | 22-24 | 19-27 | 60-30 | 65 | 0,3 | 0,5 |
_____________________ * НН — не нормируется Примечание — Для детских дошкольных учреждений, расположенных в районах с температурой наиболее холодной пятидневки (обеспеченностью 0,92) минус 31 °С и ниже, допустимую расчетную температуру воздуха в помещении следует принимать на 1 °С выше указанной в таблице | |||||||||
Локальная асимметрия результирующей температуры должна быть не более 2,5 °С для оптимальных и не более 3,5 °С для допустимых показателей.
3.5 При обеспечении показателей микроклимата в различных точках обслуживаемой зоны допускается:
— перепад температуры воздуха не более 2 °С для оптимальных показателей и 3 °С — для допустимых;
— перепад результирующей температуры помещения по высоте обслуживаемой зоны — не более 2 °С;
— изменение скорости движения воздуха — не более 0,07 м/с для оптимальных показателей и 0,1 м/с — для допустимых;
— изменение относительной влажности воздуха — не более 7 % для оптимальных показателей и 15 % — для допустимых.
3.6 В общественных зданиях в нерабочее время допускается снижать показатели микроклимата при условии обеспечения требуемых параметров к началу рабочего времени.
4.1 Измерение показателей микроклимата в холодный период года следует выполнять при температуре наружного воздуха не выше минус 5 °С. Не допускается проведение измерений при безоблачном небе в светлое время суток.
4.2 Для теплого периода года измерение показателей микроклимата следует выполнять при температуре наружного воздуха не ниже 15 °С. Не допускается проведение измерений при безоблачном небе в светлое время суток.
4.3 Измерение температуры, влажности и скорости движения воздуха следует проводить в обслуживаемой зоне на высоте:
— 0,1; 0,4 и 1,7 м от поверхности пола для детских дошкольных учреждений;
— 0,1; 0,6 и 1,7 м от поверхности пола при пребывании людей в помещении преимущественно в сидячем положении;
— 0,1; 1,1 и 1,7 м от поверхности пола в помещениях, где люди преимущественно стоят или ходят;
— в центре обслуживаемой зоны и на расстоянии 0,5 м от внутренней поверхности наружных стен и стационарных отопительных приборов в помещениях, указанных в таблице 3.
Таблица 3
Места проведения измерений
Вид зданий | Выбор помещения | Место измерений |
Одноквартирные | Не менее чем в двух комнатах площадью более 5 м каждая, имеющая две наружные стены или комнаты с большими окнами, площадь которых составляет 30 % и более площади наружныx стен |
|
Многоквартирные | Не менее чем в двух комнатах площадью более 5 м каждая в квартирах на первом и последнем этажах | В центре плоскостей, отстоящих от внутренней поверхности наружной стены и отопительного прибора на 0,5 м и в центре помещения (точке пересечения диагональных линий помещения) на высоте, указанной в 4.3 |
Гостиницы, мотели, больницы, детские учреждения, школы | В одной угловой комнате 1-го или последнего этажа |
|
Другие общественные и административно- | В каждом представительном помещении | То же, в помещениях площадью 100 м и более измерения осуществляются на участках, размеры которых регламентированы в 4.3 |
В помещениях площадью более 100 м измерение температуры, влажности и скорости движения воздуха следует проводить на равновеликих участках, площадь которых должна быть не более 100 м.
4.4 Температуру внутренней поверхности стен, перегородок, пола, потолка следует измерять в центре соответствующей поверхности.
Для наружных стен со светопроемами и отопительными приборами температуру на внутренней поверхности следует измерять в центрах участков, образованных линиями, продолжающими грани откосов светопроема, а также в центре остекления и отопительного прибора.
4.5 Результирующую температуру помещения следует вычислять по формулам, указанным в приложении А. Измерения температуры воздуха проводят в центре помещения на высоте 0,6 м от поверхности пола для помещений с пребыванием людей в положении сидя и на высоте 1,1 м в помещениях с пребыванием людей в положении стоя либо по температурам окружающих поверхностей ограждений (приложение А), либо по данным измерений шаровым термометром (приложение Б).
4.6 Локальную асимметрию результирующей температуры следует вычислять для точек, указанных в 4.5, по формуле
(1)
где и — температуры, °С, измеренные в двух противоположных направлениях шаровым термометром (приложение Б).
4.7 Относительную влажность в помещении следует измерять в центре помещения на высоте 1,1 м от пола.
4.8 При ручной регистрации показателей микроклимата следует выполнять не менее трех измерений с интервалом не менее 5 мин, при автоматической регистрации — следует проводить измерения в течение 2 ч. При сравнении с нормативными показателями принимают среднее значение измеренных величин.
Измерение результирующей температуры следует начинать через 20 мин после установки шарового термометра в точке измерения.
4.9 Показатели микроклимата в помещениях следует измерять приборами, прошедшими регистрацию и имеющими соответствующий сертификат.
Диапазон измерения и допустимая погрешность измерительных приборов должны соответствовать требованиям таблицы 4.
Таблица 4
Требования к измерительным приборам
Наименование показателя | Диапазон измерений | Предельное отклонение |
Температура внутреннего воздуха, °С | От 5 до 40 | 0,1 |
Температура внутренней поверхности ограждений, °С | » 0 » 50 | 0,1 |
Температура поверхности отопительного прибора, °С | » 5 » 90 | 0,1 |
Результирующая температура помещения, °С | » 5 » 40 | 0,1 |
Относительная влажность воздуха, % | » 10 » 90 | 5,0 |
Скорость движения воздуха, м/с | » 0,05 » 0,6 | 0,05 |
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(обязательное)
Расчет результирующей температуры помещения
Результирующую температуру помещения при скорости движения воздуха до 0,2 м/с следует определять по формуле
(А.1)
где — температура воздуха в помещении, °С;
— радиационная температура помещения, °С.
Результирующую температуру помещения следует принимать при скорости движения воздуха до 0,2 м/с равной температуре шарового термометра при диаметре сферы 150 мм.
При скорости движения воздуха от 0,2 до 0,6 м/с следует определять по формуле
= 0,6 + 0,4 . (А.2)
Радиационную температуру следует вычислять:
по температуре шарового термометра по формуле
(А.3)
где — температура по шаровому термометру, °С;
— константа, равная 2,2 при диаметре сферы до 150 мм либо определяемая по приложению Б;
— скорость движения воздуха, м/с.
по температурам внутренних поверхностей ограждений и отопительных приборов
(А.4)
где — площадь внутренней поверхности ограждений и отопительных приборов, м;
— температура внутренней поверхности ограждений и отопительных приборов, °С.
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(справочное)
Устройство шарового термометра
Шаровой термометр для определения результирующей температуры представляет собой зачерненную снаружи (степень черноты поверхности не ниже 0,95) полую сферу, изготовленную из меди или другого теплопроводного материала, внутри которой помещен либо стеклянный термометр, либо термоэлектрический преобразователь.
Шаровой термометр для определения локальной асимметрии результирующей температуры представляет собой полую сферу, у которой одна половина шара имеет зеркальную поверхность (степень черноты поверхности не выше 0,05), а другая — зачерненную поверхность (степень черноты поверхности не ниже 0,95).
Измеряемая в центре шара температура шарового термометра является равновесной температурой от радиационного и конвективного теплообмена между шаром и окружающей средой.
Рекомендуемый диаметр сферы 150 мм. Толщина стенок сферы минимальная, например из меди — 0,4 мм. Зеркальную поверхность образуют гальваническим методом путем нанесения хромового покрытия. Допускаются наклеивание полированной фольги и другие способы. Диапазон измерений от 10 до 50 °С. Время нахождения шарового термометра в точке замера перед измерением не менее 20 мин. Точность измерений при температуре от 10 до 50 °С — 0,1 °С.
При использовании сферы другого диаметра константу следует определять по формуле
= 2,2 (0,15/), (Б.1)
где — диаметр сферы, м.
Текст документа сверен по:
официальное издание
МНТКС — М.: Госстрой России,
ГУП ЦПП, 1999
Микроклимат параметры
Если просто климат – это сочетание атмосферных параметров в данной местности, то микроклимат – это параметры среды в замкнутом помещении (жилое помещение, офис, школа, детский сад и т.п.).Основной норматив – ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».
К параметрам микроклимата относятся: температура воздуха, скорость движения воздуха (в быту называется сквозняком), относительная влажность воздуха, результирующая температура помещения, локальная асимметрия результирующей температуры.
Пояснения для обычного человека, далекого от строительной физики: комфортное состояние человека определяется не только температурой воздуха, но и радиационной температурой (излучение горячих и холодных предметов, находящихся рядом).
В оконной практике люди сталкиваются с проблемой низкой радиационной (результирующей) температуры, подходя в сильные морозы к окну. Оно может быть абсолютно герметичным, но от него «веет холодом». Особенно эта проблема актуальна при панорамном остеклении, когда зона дискомфорта занимает большую часть комнаты, а не приоконное пространство около обычного окна.
Параметры микроклимата бывают оптимальными и допустимыми. При оптимальных параметрах можно жить долго и счастливо без ущерба для здоровья, а при допустимых лучше долго не находиться.
Параметры микроклимата контролируются не во всем объеме помещений, а только в обслуживаемой зоне (там, где реально находятся люди). Например, часто заказчик зимой влажной ладонью водит у нижней петли окна и у края подоконника и утверждает, что «окно плохое, из него дует». Это некорректно, т.к. обслуживаемая зона начинается в полуметре от подоконника (прибора отопления) и претензии принимаются только там.
Для примера: в жилых помещениях в холодный период года оптимальные параметры – 20-22 градуса, относительная влажность воздуха 30-45% и скорость движения воздуха не более 0,15 м/сек. Необходимое пояснение: в этом нормативе год слишком грубо делится на две части – холодный период и теплый период. На самом деле, лучше выделять холодный период (зима), переходный (осень и весна) и теплый (лето). При таком делении относительная влажность 30% относится к зиме, а 45% — к осени и весне.
Показатели оценки микроклимата жилых помещений. Экологические показатели комфортности жилья
1. Показатели оценки микроклимата жилых помещений. Экологические показатели комфортности жилья
ВыполнилаСтудентка группы
25ЭиП166Б
Касенова Д.К
Проверил
Выходцев А.М
2. Микроклимат помещения — это состояние внутренней среды помещений жилых и общественных зданий, характеризуемое совокупностью
метеорологическихфакторов.
При этом диапазон параметров
микроклимата весьма широк и зависит от
многих условий — сезонных к суточных
ритмов физиологических функций
человека, климатических особенностей
района проживания, возраста жителей,
уровня их энергетических затрат,
традиционной одежды.
Микроклимат помещений жилых и общественных зданий
характеризуется первичными и обобщенными показателями.
Первичными являются: температура воздуха tin, радиационная
температура, скорость движения воздуха Vin, относительная влажность воздуха. Обобщенными являются: результирующая температура и локальная асимметрия результирующей температуры.
Параметры, характеризующие микроклимат в жилых и
общественных помещениях:
температура воздуха;
скорость движения воздуха;
относительная влажность воздуха;
освещение помещения;
инсоляционный режим;
Загрязнение
ДОПУСТИМЫЕ ПАРАМЕТРЫ
МИКРОКЛИМАТА: СОЧЕТАНИЯ
ЗНАЧЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
МИКРОКЛИМАТА, КОТОРЫЕ ПРИ
ДЛИТЕЛЬНОМ И
СИСТЕМАТИЧЕСКОМ
ВОЗДЕЙСТВИИ НА ЧЕЛОВЕКА
МОГУТ ВЫЗВАТЬ ОБЩЕЕ И
ЛОКАЛЬНОЕ ОЩУЩЕНИЕ
ДИСКОМФОРТА, УХУДШЕНИЕ
САМОЧУВСТВИЯ И ПОНИЖЕНИЕ
РАБОТОСПОСОБНОСТИ ПРИ
УСИЛЕННОМ НАПРЯЖЕНИИ
МЕХАНИЗМОВ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ
И НЕ ВЫЗЫВАЮТ ПОВРЕЖДЕНИЙ
ИЛИ УХУДШЕНИЯ СОСТОЯНИЯ
ЗДОРОВЬЯ.
Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости
движения воздуха
в обслуживаемой зоне помещений жилых зданий и общежитий
5. На качество воздуха влияет множество факторов: Влажность воздуха; Строительные материалы; Продукты жизнедеятельности человека;
Наличиекомнатных растений;
Работа бытовых
приборов;
Приготовление пищи на
кухне; Домовая пыль;
Близость расположения
дома к транспортным
дорогам.
Воздух внутри дома
практически всегда
более пыльный, чем на
улице.
Необходимый воздухообмен в помещении может быть определен двумя способами:
на основе удельных норм воздухообмена;
на основе расчета воздухообмена, необходимого для обеспечения допустимых концентраций загрязняющих веществ.
Расходы воздуха систем вентиляции, принимаемые для обеспечения качества воздуха, зависят от количества людей в
помещении, их деятельности, технологических процессов (выделений загрязняющих веществ от бытовой и оргтехники,
из строительных материалов, мебели и др.), а также от систем отопления и вентиляции.
Применение второго способа, основанного на балансе вредностей в помещении, позволяет определить
воздухообмен с учетом загрязнений наружного воздуха и заданного уровня качества воздуха (комфорта) в помещении.
При этом определяющим вредным веществом является углекислый газ (CO2), выдыхаемый людьми. Эквивалентом
вредных веществ, выделяемых ограждениями, мебелью, коврами и др., принимается также углекислый газ
Тепло
Представление о теплом
жилище в значительной мере
определяется способностью
стен, окон и других
элементов конструкции
удерживать нужную
температуру воздуха внутри
помещения, одновременно
препятствуя проникновению
воздуха снаружи, имеющего
более низкую или, наоборот,
слишком высокую
температуру.
Свет
Потребность в освещенности помещений
зависит от функционального состояния
человека. Для активной деятельности
необходим свет значительной
интенсивности, а для отдыха — мягкий,
рассеянный, чего можно достичь,
используя шторы и жалюзи. Таким
образом, исходной величиной следует
считать освещенность, необходимую для
активной деятельности.
Инсоляционный режим — солнечное
облучение зданий и поверхности
земли — одно из важнейших условий
гигиеничности застройки.
Критерием инсоляции является
продолжительность солнечного
облучения. Эту величину
определяют моделированием и
расчетно-графическими
методами.
При вычислении инсоляции
помещений внутри зданий
учитывают размер оконного
проема и толщину стен.
Загрязнение
Важная сторона экологии
жилища — его загрязнение,
которое происходит в
результате проникновения
извне нежелательных
физических, химических
или биологических
агентов. Источником
загрязнения может быть
загрязненный
атмосферный воздух, пыль
с улицы или с
производства, так же как
приготовление и хранение
пищи, сгорающий
бытовой газ, курение в
самих помещениях
СПАСИБО
ЗА ВНИМАНИЕ !
Список используемых источников:
http://www.vashdom.ru/gost/30494-2011/
https://infourok.ru/issledovanie-ocenka-ekologicheskogo-sostoyaniyakvartiri-i-ego-vliyanie-na-zdorove-cheloveka-2135616.html
http://spravkoved.ru/gkh/trebovaniya.html
http://uchebniki-besplatno.com/osnovi-ekologiiuchebnik/ekologicheskaya-komfortnost-jilya-50615.html
https://ceur.ru/library/articles/jekspertiza_proektnojj_dokumentacii/item
126286/
автореферат диссертации по строительству, 05.23.03, диссертация на тему:Влияние процесса старения ограждающих конструкций и инженерных систем жилых зданий на микроклимат помещений
Библиография Воробьева, Юлия Александровна, диссертация по теме Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
1. Лицкевич, В.К. Жилище и климат Текст./ В.К. Лицкевич.- М.: Стройиз-дат, 1984.-288с.
2. Губернский, Ю.Д. Гигиенические основы кондиционирования микроклимата жилых и общественных зданий Текст./ Ю.Д. Губернский, Е.И. Коре-невская.- М.: Медицина, 1978.- 192с.
3. Порецкий, В.В. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха: справ, пособие. Текст./ В.В. Порецкий, И.С. Березович, Т.И. Стомахина. -М.: Патори, 2003.-308с.
4. Математическое моделирование микроклимата зданий Текст./ Под ред. Н.Н. Метлина. -М.: Изд-во ЦНТИ, 1970. -104с.
5. Тихомиров, К.В. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция Текст./ К.В. Тихомиров, Э.С. Сергеенко. -М.: Стройиздат, 1991.- 480с.
6. ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещении Текст.- М.: Изд-во ГУП ЦПП, 1996г.-12с.
7. Ильинский, BJVL Строительная теплофизика Текст./ ВМ Ильинский. М.: Высшая школа, 1974.-320 с.
8. Fanger, P.O. Thermal Comfort Text./ P.O. Fanger// McGrow Hill 1970.-170 p.
9. Меликов, A.K. Тепловой микроклимата помещений. Оценка и проектирование Текст./ Арсен К. Меликов; перевод с англ. О.П. Булычевой// АВОК.-1999.-№ 4.- С.16.
10. Grandjean, Е. Raumklimatische Untersuchungen in Btiros wahrend der warmen Jahreszeit Text./ E.Grandjean// Heiz Liift. Haustechn.-1968.-№4.- T.19.
11. П.Богословский, B.H. Тепловой режим здания Текст./ В.Н. Богословский. -М.: Стройиздат, 1979.-248с.
12. Еремкин, А.И. Тепловой режим зданий Текст.: учеб. пособие/ А.И. Ерем-кин, Т.И. Королева. -М.: Изд-во АСВ, 2002.-368с.
13. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха Текст. Ч. 1. Теоретические основы создания микроклимата здания/ Под ред. В.И. По-лушкина.- СПб.: Профессия, 2002.- 176с.
14. И.Богословский, В.Н. Строительная теплофизика Текст.: учеб. для вузов/ В.Н. Богословский.- М.: Высш. школа, 1982.-415с.
15. Бодров, В.И. Микроклимат зданий и сооружений Текст./ В.И. Бодров, М.В. Бодров, Н.А. Трифонов, Т.Н. Чурмеева.- Н. Новгород: Арабеск, 2001.-395с.
16. Лицкевич, В.К. Жилище для человека Текст./ В.К. Лицкевич, Ю.Д. Губернский. М.: Стройиздат, 1991.-227с.
17. Кувшинов, Ю.Я. Теоретические основы обеспечения микроклимата помещения Текст./ Ю.Я. Кувшинов. -М.: АСВ, 2004.- 103с.
18. Fanger, Р. О. Качество внутреннего воздуха в XXI веке: влияние на комфорт, производительность и здоровье людей Текст./ P. Ole Fanger // АВОК.-2003.-№4.- С.12-22.
19. Банхиди, Л. Тепловой микроклимат помещений Текст./ Л. Банхиди.- М.: Стройиздат, 1981.-248с.
20. Bedford, D. Environmental warmth and human comfort Text./ D. Bedford // Briti Arp Phus.- 1990.- s. 33-38.
21. Шукуров, И.С. Тепло-ветровой режим жилой застройки Текст./ И.С.Шукуров// Жилищное строительство.-2004.-№ 1.-С.20-21.
22. Костырко, К. Измерение и регулирование влажности в помещении Текст./ К. Костырко, Б. Околович-Грабовска. -М.: Стройиздат, 1982.- 212с.
23. Кореньков В.Е. Новый метод расчета и оценки микроклимата жилищ Текст./В.Е. Кореньков. -М.: Изв. Акад. стр-ва и арх. СССР, 1959.- 131с.
24. Eversman, W. J. Sound Text./ W. Eversman, R.J. Astley // Vib.-1981.- v.74.-p. 89-101.
25. Беляев, B.C. Теплопередача в узлах ограждающих конструкций при двухмерной фильтрации наружного воздуха Текст./ B.C. Беляев.- М.: НИИСФ, 1985.-170с.
26. Сазонов, Э.В. Очистка газовых и пылевых выбросов Текст./ Э.В. Сазонов, B.C. Турбин, Н.А. Ус, В.Н. Семенов. -Воронеж: ВГАСУ, 2001.-221с.
27. Сазонов, Э.В. Организация и расчет воздухообмена помещения Текст.: монография.- Воронеж.: ВВАИ, 2000.-109с.
28. Полосин, И.И. Динамика процессов промышленной вентиляции Текст.: автореф. дис.докт. техн. наук: 05.23.03/ Полосин И.И. -Воронеж, 2001.- 30с.
29. Фокин, К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий Текст./ К.Ф. Фокин. -М.: Стройиздат, 1973.-287с.
30. Афонин, К.В. Тепловой и воздушный режим зданий и сооружений с легкими ограждающими конструкциями в условиях западной Сибири Текст.: автореф. дис. .докт. техн. наук: 05.23.03/ К.В. Афонин. -Тюмень, 2003,-24с.
31. Ананьев, В.А. Системы вентиляции и кондиционирования Текст./ В.А. Ананьев, JI.H. Балуев, А.Д. Гальперин. -М: ЕВРОклимат, 2000.-415с.
32. Валов, В.М. Температурно влажностный режим ограждающих конструкций зданий при фильтрации воздуха Текст.: учеб. пособие/ В.М. Валов, Г.А. Пахотин.- Омск. 1982.- 95с.
33. Беляев, B.C. Повышение теплозащиты наружных ограждающих конструкций Текст./ B.C. Беляев// Жилищное строительство.-1998.- № 3.- С.22-26.
34. Беляев, B.C. Влияние влажности на теплозащиту ограждающих конструкций Текст./ B.C. Беляев, Ю.Г. Граник// Жилищное строительство.- 1999.-№8.- С.9-10.
35. Анис, В.А. Влияние воздухопроницаемости на проектирование систем климатизации Текст./ В.А. Анис// АВОК.- 2003.-№2.- С.32-37.
36. Ушков, Ф.В. Теплопередача ограждающих конструкций при фильтрации воздуха Текст./ Ф.В. Ушков.- М.: Стройиздат, 1968.- 144 с.
37. Шерман, М. Качество воздуха в жилых зданиях Текст./ М. Шерман// АВОК.- 1999.-№5.-С. 14-28.
38. Эльтерман, В.М. Вентиляция химических производств Текст./ В.М. Эль-терман. -М.: Химия, 1980.-288 с.
39. Уадди, Р.А. Загрязнение воздуха в жилых и общественных зданиях Текст./ Р.А. Уадди, П.А. Шефф.- М.: Стройиздат, 1987.-160с.
40. Коваленко, В.В. Первые результаты оценки радоноопасности на территории Красноярского края Текст./ В.В. Коваленко, Р.А. Назиров// Известия вузов. Строительство. -1998.- № 2. С. 115-120.
41. ГН 2.2.5.1313-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Гигиенические нормативы Текст.- М.: Минздрав России, 2003.-191с.
42. Бухарев, А.Ю. О возможности прогнозирования накопления радона в воздухе помещений на основе моделирования процессов воздухообмена в зданиях Текст./ А.Ю. Бухарев, С.Г. Головнев, Н.М. Андреев// АНРИ.-1999.- №3.- С. 43-46.
43. Маслов, В.М. Градостроительная экология Текст./ В.М. Маслов.- М.: Высшая школа, 2003 .-283с.
44. Анализ радиационно гигиенической паспортизации Российской Федерации за 1998 год Текст.: письмо/ Г.Г. Онищенко (МЗ РФ).- N 2510/182-32 от 11.01.2000.
45. Назиров, Р.А. Естественная радиоактивность строительных материалов Текст./Р.А. Назиров//Известия вузов. Строительство.-1998.- №11-12.-С. 58-63.
46. Антонов, О.Ф. О возможности неоднородностей распределения радона в воздухе помещений Текст./ О.Ф. Антонов// АНРИ.- 1999.-№3.- С.25-26.
47. Жуковский, М.В. Радон: измерение, дозы, оценка риска Текст./ М.В. Жуковский, И.В. Ярмошенко.- Екатеринбург: УрО РАН ИПЭ, 1997. 231 с.
48. Жуковский, М.В. и др. Радоновая безопасность зданий Текст./ М.В. Жуковский.- Екатеринбург: УрО РАН ИПЭ, 2000.-156с.
49. Назарофф, В. Радон в жилых помещениях Текст./ В. Назарофф// Esandt.-1990.- №6.-С.774-782.
50. Лыков, А.В. Теория тепло- и массопереноса Текст./ А.В. Лыков.- М-Л.: Госэнергоиздат, 1963.-535с.
51. Гагарин, В.Г. Совершенствование методик определения влажностных характеристик строительных материалов и метода расчета влажностного режима ограждающих конструкций Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.23.03/ В.Г. Гагарин. -М. 1985.- 27с.
52. Киселев, И.Я. Равновесная и сорбционная влажность строительных материалов при положительных и отрицательных температурах Текст./ И.Я. Киселев// Строительные материалы./ABOK.- 2002.- №6.- С.30-40.
57. Ройтман, А.Г. Капитальный ремонт, модернизация и реконструкция жилых зданий Текст./ А.Г. Ройтман, В.В Мешечек.- М.: Стройиздат, 1987.-240с.
58. Барканов, М.Б. Эксплуатация многослойных конструкций зданий Текст./ М.Б. Барканов, В.В. Михайловский, М.М. Вавуло,- М.: Стройиздат, 1979.-88с.
59. Решетин О.Л. Теория переноса тепла и влаги в капилярно-пористом теле Текст./ О.Л. Решетин, С.Ю. Орлов //ЖТФ.- 1998.- № 2.- С.-140-142.
60. Лыков, А.В. Тепломасообмен Текст.: справочник/ А.В. Лыков.- М.: Энергия, 1972.-560 с.
61. Шпайдель, К. Диффузия и конденсация водяного пара в ограждающих конструкциях Текст./ К. Шпайдель; перевод с нем. В.Г. Бердичевского; под. ред. Е.Н. Мазалова.- М.: Стройиздат, 1985.- 47с.
62. Корниенко, С.В. Потенциал влажности Текст./ С.В. Корниенко// Жилищное строительство.- 2005.- №7.- С.16-18.
63. Перехоженцев, А.Г. Вопросы теории и расчета влажного состояния неоднородных участков ограждающих конструкций зданий Текст./ А.Г. Пе-рехоженцев.- Волгоград: ВолгГАСА, 1997.- 212с.
64. Табунщиков, Ю.А. Тепловая защита ограждающих конструкций зданий и сооружений Текст./ Ю.А. Табунщиков, Д.Ю. Хромец, Ю.А. Матросов.-М.: Стройиздат, 1986. 373с.
65. Киселев, И.Я. Зависимость теплопроводности современных теплоизоляционных строительных материалов от плотности, диаметра волокон или пор, температуры Текст./ И.Я. Киселев// Строительные материалы.- 2003.-№7.- С. 17-18.
66. Григоров, А.Г. Исследования влияния ветрового режима на тепло-влагообмен ограждающих конструкций зданий Текст.: автореф. дис. .канд. техн. наук: 05.23.03/ А.Г. Григоров.- Волгоград. 2003.-20с.
67. Тертичник, Е.И. Некоторые особенности состояния и переноса влаги в строительных материалах при отрицательных температурах Текст./ Е.И. Тертичник, А.К. Городов// Исследования по строительной физике. Труды Института. Вып. 10.- М.: 1975.-С. 118-120с.
68. Ушков, Ф.В. Теплотехнические свойства крупнопанельных зданий и расчет стыков Текст./ Ф.В. Ушков.- М.: Стройиздат, 1967.- 237с.
69. Эккерт, Э.Р. Теория тепло- и массообмена Текст./ Э.Р. Эккерт, P.M. Дрейк.- М: Стройиздат, 1961.-224с.
70. Табунщиков, Ю.А. Энергоэффективные здания Текст./ Ю.А. Табунщиков, М.М. Бродач, Н.В. Шилкин -М: АВОК-Пресс, 2003.- 200с.
71. Крейтан, В.Г. Защита от внутренних шумов в жилых домах Текст./ В.Г. Крейтан. М.: Стройиздат, 1990.-260с.
72. Шильд, Е. Строительная физика Текст./ Е. Шильд.- М.: Стройиздат, 1982.-296с.
73. СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. Санитарные нормы Текст. -М: Инф.- изд. центр Минздрава России, 1997.-12с.
74. Овсянников, С.Н. Распространение звуковой вибрации в гражданских зданиях Текст.: научное издание/ С.Н. Овсянников.- Томск: ТГАСУ, 2000.- 379с.
75. Лалаев, Э.М. Акустическое благоустройство объектов гражданского строительства Москвы Текст./ Э.М. Лалаев// ПГС.- 2001.- №5.-С.58-61.
76. Заборов, В.И. Звукоизоляция в жилых и общественных зданиях Текст./
77. B.И. Заборов, Э.М. Лалаев.- М.: Стройиздат, 1979.- 252с.
78. Гусев, Н.М. Строительная физика Текст./ Н.М. Гусев, ПИ Климов.- М.: Стройиздат, 1965.-227с.
79. Алексеев, С.П. Звукоизоляция в строительстве Текст./ С.П. Алексеев,
80. C.И. Воробьев, В.Д. Жаринов.-М.: Стройиздат, 1949.-171с.
81. Gomperts, М.С. The sound Transmission loss of circular and slit-shaped apertures in walls Text./ M.C. Gomperts, T. Kihlman // Acustica. 1967,v. 18,N3, p.144-150.
82. Осипов, Г.Л. Звукоизоляция ограждений с оконными и дверными проемами Текст./ Г.Л. Осипов// Вопросы звукоизоляции и архитектурной акустики. -М.: Госстрой, 1959.- 156с.
83. Майнер, 3. Теплозащита жилых зданий Текст./ 3. Майнер.- М.: Стройиздат, 1985.-208с.
84. Колотилкин, Б.М. Надежность функционирования жилых зданий Текст./ Б.М. Колотилкин.- М.: Стройздат, 1989,- 375с.
85. Калинин В.М. Оценка технического состояния зданий Текст./ А.И. Круглова, С.Д. Сокова.- М.: Стройиздат, 1970.- 167с.
86. Стражников, A.M. Мониторинг качества жилого фонда Текст./ A.M.
87. Стражников. М: АСВ, 2002.-388с.
88. Рогонский, В.А. Эксплуатационная надежность зданий Текст./ А.И. Костриц, В.Ф. Шеряков, В.А. Рогонский. -Л.: 1983.-280с.
89. Нечаев, Н.В. Капитальный ремонт жилых зданий Текст./ Н.В. Нечаев. -М.: Стройиздат, 1990.-207с.
90. Порывай, Г.А. Техническая эксплуатация зданий Текст./ Г.А. Порывай. М.: Стройиздат, 1982.-320с.
91. Бабакин, В.И. Переустройство жилого фонда Текст./ В.И. Бабакин.-М.: Стройиздат, 1981.-168с.
92. Леденев, В.В. Предупреждение аварий Текст./ В.В. Леденев, ВЛ Скры-лев.- М.: АСВ, 2002.-240с.
93. Гучкин, И.С. Диагностика повреждений и восстановление эксплуатационных качеств конструкций Текст./ И.С. Гучкин. М.: АСВ, 2000.-171с.
94. ВСН 53-86(р). Правила оценки физического износа жилых зданий Текст.-М.: Гражданстрой, 1990.- 32 с.
95. Ройтман, А.Г. Ремонт и реконструкция жилых и общественных зданий Текст./А.Г. Ройтман, Н.Г. Смоленская.-М.: Стройиздат, 1978.-210с.
96. Вольфсон, В.А. Реконструкция и капитальный ремонт жилых и общественных зданий Текст./ В.А. Вольфсон. М.: Стройиздат, 2001.-252с.
97. Блех, Е.М. Экономические проблемы морального износа и модернизации жилых зданий Текст./ Е.М. Блех. М.: Стройиздат, 1985.-108 с.
98. Попов, Г.Т. Техническая экспертиза жилых зданий старой застройки Текст./Г.Т. Попов, Л.Я. Бурак. Л.: Стройиздат, 1986-240с.
99. Травин, В.И. Капитальный ремонт и реконструкция жилых и общественных зданий Текст./ Травин В.И. Рост-на-дону: 2002.-256с.
100. Фёдоров, В.В. Теория оптимального эксперимента Текст./ В.В. Фёдоров.-М.: Наука, 1971.-188с.
101. Хикс, Ч. Р. Основные принципы планирования эксперимента Текст./ Ч. Р. Хикс; перевод с англ. Т.И. Голиковой.- М.: Наука, 1967.- 406с.
102. Большаков, В.Д. Теория ошибок наблюдений Текст./ В.Д. Большаков.1. М.: Недра, 1983.-224с.
103. Касссандрова, О.Н. Обработка результатов наблюдений Текст./ О.Н. Касссандрова, В.В. Лебедев.- М.: Наука, 1970.-104с.
104. Румшинский, Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента Текст./ Л.З. Румшинский. М.: Наука, 1971.-192с.
105. Горев, В.В. Математическое моделирование при расчетах и исследованиях строительных конструкций Текст./ В.В. Горев, В.В. Филиппов, Н.Ю. Тезиков. М.: Высшая школа, 2002.-206с.
106. Яковлев, Е.В. Исследование влияния автотранспортного загрязнения на физический износ зданий и сооружений селитебных территорий Текст.: нучн. отчет/ Е.В. Яковлев, Ю.А. Воробьева и др.// Воронеж, ГОУ ВПО ВГАСУ, 2005.-19с.
107. Семенов, В.Н. Объемно-планировочные решения и техническая эксплуатация многоэтажных жилых зданий Текст.: учеб. пособие/ В.Н. Семенов, Ф.М. Савченко, Э.Е. Семенова.- Воронеж: ВГАСУ, 2001.-228с.
108. Лукинский, О.А. Проблемы экологии жилища Текст./ О.А. Лукин-ский// Жилищное строительство.- 2003.- №9.-С. 20-24.
109. Радиационно-гигиенический паспорт территории по состоянию на 2004г Текст./ М.И. Чубирко.- Воронеж, 2004.-8с.
110. Самарский, А.А. Вычислительная теплопередача Текст./ А.А. Самарский, П.Н. Вабищевич. -М.: Едиториал УРСС, 2003.-784с.
111. Самарский, А.А. Численные методы. Решение задач конвекции-диффузии Текст./ А.А. Самарский, П.Н. Вабищевич.-М.: УРСС, 2003-248с.
112. Лыков, А.В. Теория теплопроводности Текст./ А.В. Лыков.- М.: Высшая школа, 1967.-600с.
113. Флетчер, К. Численные методы на основе метода Галеркина Текст./ К. Флетчер.- М.: Мир, 1988.- 352с.
114. Huyakorn P.S. Appl Math. Modelling Text./ P.S. Huyakorn.- 1977.-195c.
115. Назиров, Р.А. Развитие научных основ и методов получения строительных материалов с заданными радиационно-экологическими свойствами Текст.: автореф. дис.докт. техн. наук: 05.23.05, 25.00.36/ Р.А. Назиров. Красноярск, 2003.-18с.
116. Леденев, В.И. Статистические энергетические методы расчета шумовых полей при проектировании производственных зданий Текст./ В.И. Леденев.- Тамбов: Изд. ТГТУ, 2000,- 156с.
117. Добромыслов, А.Н. Оценка надежности зданий и сооружений по внешним признакам Текст./ А.Н. Добромыслов; справочное издание.- М.: Издательство АСВ, 2004 -72с.
118. Методика определения цены строительной продукции Текст./ под ред. М.А. Подобед.- М.: Книга сервис, 2005- 80с.
119. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов Текст.- М.: Экономика, 2000- 156с.
причин микроклимата и как сделать одну
Как садовник, вы знакомы с зонами зимостойкости и датами заморозков. Вы проверяете эти маленькие числа в каталогах, чтобы увидеть, выживет ли это интересное растение у вас на заднем дворе, но есть еще один важный фактор, который необходимо проверить перед посадкой. Есть ли в вашем дворе участки, которые могут создавать микроклимат? Что это такое и каковы причины микроклимата?
Что характерно для микроклимата?
Микроклимат — это небольшая область в пределах климатической зоны, где климат немного отличается от прогнозов зон.Хорошим примером достаточно большого микроклимата может служить долина, в которой оседает холодный воздух. Температура может быть на несколько градусов ниже, чем указано на карте зон. Большие водоемы или температура в городских районах также могут быть причинами формирования микроклимата.
В вашем доме садовые постройки, заборы, пруды и внутренние дворики — все это способствует тому, что является характерным для микроклимата. В качестве основного примера микроклимата во дворе подумайте о влажности и тени. Использование только этих двух факторов может показать вам, как заставить микроклимат в вашем саду работать.Ниже каждый пример микроклимата:
- Сухая почва / много солнца : Растения, устойчивые к засухе. Подходит ли это место для того средиземноморского сада, о котором вы думали?
- Сухая почва / тень : Сложная комбинация, часто встречающаяся под большими деревьями, эти области могут быть холоднее, чем окружающие области, что делает их идеальными для растений в прохладную погоду, которые вянут на солнце.
- Влажная почва / много солнца : Вот место для водного или болотного сада.Сажайте все, что не против мокрых ног.
- Влажная почва / тень : Ищете уединение в лесу? Это идеальное место для выращивания хосты, азалии, кизила или японских кленов.
Как создать микроклимат
Осмотрите свой двор на участки, описанные выше. Какие характеристики микроклимата можно изменить или улучшить? Сможете ли вы построить сад камней в этом сухом солнечном месте? Большие камни или валуны поглощают тепло днем и отдают его ночью.Их можно использовать для защиты от ветра. В таком месте могло бы выжить растение из более теплой зоны.
Выбирайте растения, которым может быть полезно создать микроклимат в небольших карманах вашего двора. Вы можете продлить вегетационный период, посадив нежные к морозу растения на южной стороне вашего дома, используя солнце и укрытие здания для создания для них микроклимата.
Потратив немного времени и подумав, вы сможете понять, как заставить микроклимат работать на вас и ваш сад.
Влияние ландшафтного дизайна на городской микроклимат и тепловой комфорт в тропическом климате
Ландшафтный дизайн, учитывающий климат, может создать более благоприятный для жизни городской микроклимат с адекватным комфортом для человека. Настоящая работа направлена на количественное исследование влияния элементов ландшафтного дизайна дорожных материалов, зелени и водоемов на городской микроклимат и тепловой комфорт в многоэтажном жилом районе в тропическом климате Сингапура. Для получения реальных данных о параметрах микроклимата для калибровки программы моделирования микроклимата ENVI-met 4 проводятся комплексные полевые измерения.0. С помощью откалиброванного ENVI-met моделируются семь сценариев городского ландшафта и оценивается их влияние на тепловой комфорт, измеряемый с помощью физиологически эквивалентной температуры (ПЭТ). Установлено, что максимальное улучшение снижения содержания ПЭТ с предлагаемым ландшафтным дизайном составляет около 12 ° ° C, а материалы дорожного покрытия и водоемы с высоким альбедо неэффективны для снижения теплового стресса в условиях жаркого и влажного климата. Сочетание тенистых деревьев над травой — самая эффективная ландшафтная стратегия для охлаждения микроклимата.Выводы, сделанные в статье, могут вооружить городских дизайнеров знаниями и методами снижения теплового стресса в городах.
1. Введение
Мир переживает самые быстрые темпы урбанизации. С 2008 года более половины населения мира проживает в городских районах. Тенденция к увеличению мирового населения привела к увеличению спроса на жилье. Сингапур прошел путь от одной из самых серьезных проблем нехватки жилья в мире в 1960-х годах до страны, где 90% ее граждан теперь владеют собственным домом, а бездомность практически ликвидирована, несмотря на то, что ее население утроилось за последние 50 лет.Благодаря успеху жилищной политики, естественные земли были заменены искусственными поверхностями в Сингапуре с нежелательными тепловыми эффектами. Эта проблема, вместе с растущей индустриализацией, привела к значительному ухудшению городской среды. В тропических странах, таких как Сингапур, жаркий климат с точки зрения высокой температуры, высокой влажности и высокой солнечной радиации часто вызывает тепловой стресс у жителей, что отрицательно сказывается на здоровье населения и производительности. Градостроительный дизайн с учетом климатических требований может создавать микроклимат, который люди воспринимают как более прохладный, чем преобладающий климат, делая городские пространства приятными.Таким образом, влияние городского ландшафта на микроклимат и тепловой комфорт человека необходимо учитывать в процессе городского проектирования и планирования.
Признано, что передача климатических знаний в практику планирования все еще отсутствует [1, 2]. Хотя многие меры по снижению теплового стресса в городах и / или повышению теплового комфорта на открытом воздухе были предложены различными исследователями и в разных пространственных масштабах [2–6], их эффективность является предметом дискуссий. Основная причина заключается в том, что доминирующие профессии в области городского дизайна и планирования, а именно архитектура и инженерия, до сих пор сосредоточены на влиянии озеленения на температуру воздуха и поверхности и их последующем влиянии на здания [7].Однако влияние контрмер городского дизайна на городской тепловой комфорт нельзя в достаточной степени описать простыми факторами микроклимата, такими как температура поверхности или воздуха. Есть семь факторов (или параметров), которые влияют на тепловой комфорт человека на открытом воздухе. Это температура воздуха, влажность воздуха, ветер, солнечная радиация, земная радиация, метаболическое тепло и изоляция одежды [8]. Первые пять параметров зависят от городской среды, а последние два связаны с индивидуальным выбором.В масштабе района или сообщества элементы ландшафта могут изменять не только ветер и радиацию, но также температуру и влажность воздуха [2–9]. Следовательно, необходимо изучить влияние различных элементов ландшафта на разные параметры микроклимата и соответствующий тепловой комфорт человека.
В последние годы некоторые исследователи поняли, что тепловой стресс в городах можно снизить с помощью соответствующего ландшафтного дизайна. Было проведено множество полевых измерений и численного моделирования для изучения влияния элементов ландшафта на городской микроклимат и тепловой комфорт.Например, Ng et al. [5] провели параметрические исследования в Гонконге и обнаружили, что правильное озеленение может значительно улучшить городской микроклимат и снизить летнюю температуру городского воздуха. Яхия и Йоханссон [10] исследовали, как растительность и элементы ландшафта влияют на тепловой комфорт на открытом воздухе для отдельно стоящих зданий в жарком сухом климате Дамаска, Сирия, и обнаружили, что ПЭТ (физиологически эквивалентная температура) может быть снижена примерно на 19 ° C для востока и запада. уличная ориентация за счет соответствующего ландшафтного дизайна.Перини и Мальокко [11] исследовали влияние растительности, плотности городов, высоты зданий и атмосферных условий на местные температуры и тепловой комфорт в трех разных городах Италии и обнаружили, что растительность имеет более сильный охлаждающий эффект с более высокими зданиями. Ли и др. [12] изучили потенциал городского зеленого покрытия для смягчения теплового стресса человека с использованием модели ENVI-met и обнаружили, что деревья более эффективны в смягчении теплового стресса человека, чем просто луга. Yahia et al. [2] исследовали взаимосвязь между городским дизайном, городским микроклиматом и комфортом на открытом воздухе в четырех населенных пунктах с разной морфологией и обнаружили, что использование густых деревьев помогает снизить тепловой стресс, но растительность может отрицательно влиять на ветровую вентиляцию.
Хотя предыдущие исследования добавили новые знания и дали новое понимание, они в основном были сосредоточены на дизайне улиц, таком как ориентация улиц, уличная зелень и геометрия улиц [3–5, 10, 13]. В городских жилых районах, особенно в многоэтажных жилых районах, мало исследований. Качество микроклимата открытых пространств в жилом районе влияет на качество жизни его жителей. Поэтому цель данной статьи — изучить, как элементы ландшафта влияют на городской микроклимат и тепловой комфорт человека в многоэтажном жилом районе Сингапура, исследуя различные сценарии ландшафтного дизайна материалов дорожного покрытия, зелени и водоемов.Изучение взаимосвязи между озеленением и микроклиматом в таких городах, как Сингапур, может дать ценные рекомендации, как для поддержания прохлады жителей Сингапура, так и для информирования городов с умеренным климатом, которые станут намного теплее в будущем.
2. Материалы и методы
2.1. Область исследования
Область исследования — это два жилых квартала в Бедоке на юго-востоке Сингапура, как показано на Рисунке 1. Бедок — это городская жилая зона для новой застройки в Сингапуре. Два жилых квартала представляют собой кондоминиумы под названием Clearwater и Aquarius By The Park рядом с водохранилищем Бедок.Два жилых квартала находятся в непосредственной близости друг от друга с Клируотером на западной стороне Бедок-Резервуар-Вью-роуд и Водолеем у парка на восточной стороне дороги. Здания в исследуемых жилых кварталах от 4 до 18 этажей. Городской парк расположен в непосредственной близости от двух жилых кварталов на севере.
2.2. Полевые измерения
Полевые измерения проводились на исследуемой территории с 13 апреля по 6 июня 2012 года. Цель полевых измерений — подтвердить результаты моделирования ENVI-met (см. Ниже), а также помочь определить начальные условия общей модели ENVI. -встретились.
Пять точек измерения были размещены, как показано на рисунке 1. Точки измерения были выбраны для представления изменений в городской геометрии, тепловых свойствах грунта и зелени, как показано на рисунке 2. Точки 1 и 2 находятся в городском парке, а точки 3 , 4 и 5 находятся в жилом районе с высокой плотностью застройки. Коэффициент обзора неба (SVF) варьируется от сильно затененной точки 2 (SVF = 0,17) до менее затененной точки 5 (SVF = 0,67). Измеряемыми микроклиматическими параметрами являются температура воздуха, температура на земном шаре, относительная влажность и скорость ветра, которые измерялись непрерывно в течение 24 часов и принимались за 2.0 м над уровнем земли. В таблице 1 приведены измеренные микроклиматические параметры и оборудование, использованное для полевых измерений.
| ||||||||||||||||||||||||
2.3. Моделирование микроклимата
Для этого исследования тепловые характеристики различных сценариев городского проектирования были исследованы с помощью ENVI-met 4.0 [14, 15]. Это программа анализа микроклимата, которая моделирует тепловые характеристики и потоки энергии в искусственной среде с высоким пространственным и временным разрешением. Модель генерирует большой объем выходных данных, включая необходимые переменные для расчета индексов термического напряжения. Многие исследователи использовали его для изучения влияния различных вариантов городского дизайна на микроклимат и тепловой комфорт на открытом воздухе [1–4,10–13].ENVI-met 4.0 позволяет пользователям использовать измеренные метеорологические данные в качестве входных данных, заставляя модель следовать входным данным пользователя во время моделирования. В предыдущих версиях ENVI-met в качестве входных данных можно было использовать только относительно простые погодные профили, предписанные ENVI-met. Детали модели ENVI-met были полностью объяснены и представлены на ее веб-сайте [15] и во многих исследовательских работах [1, 4, 14, 16].
Были выбраны данные о погоде с ближайшей станции в аэропорту Чанъи.Установлено, что суточная температура воздуха 30 апреля 2012 г. была максимальной за исследуемый период. Поэтому в этот день было проведено симуляционное исследование. Ежечасные метеорологические данные с метеостанции и наблюдений на месте использовались для создания «файла принуждения» (в качестве входных данных) для моделирования. Было замечено, что погодные условия в период измерений характеризовались высокой температурой, сильным солнечным излучением и слабым ветром с преобладающим направлением ветра юго-западного направления.Модель запускалась в течение 18 часов, начиная с 4 утра и заканчивая в 22:00 для каждого моделирования микроклимата.
2.4. Параметрическое исследование и оценка городского теплового комфорта
Параметрическое исследование состоит из базового случая и семи сценариев проектирования. Базовый вариант был построен в соответствии с фактическими условиями исследуемой территории. Область модели охватывает всю область исследуемой области и расширяется до окружающих зданий, улиц и городского парка. Пространственная протяженность исследуемой территории составляет 600 × 392 × 120 м в размерах X , Y и Z соответственно.Разрешение сетки по горизонтали и вертикали установлено равным 4 м. Область модели базового варианта для исследуемой области показана на рисунке 3. Входные данные общей настройки модели, начальные атмосферные / почвенные условия и свойства здания приведены в таблице 2.
| ||||||||||||||||||||
Другие сценарии, которые необходимо исследовать, разработаны на основе изменения различных элементов ландшафта, таких как материалы дорожного покрытия (кирпич, бетон, дерево , и светлый гранит) и количество деревьев, травы и водоемов, как указано в таблице 3.Для первых 5 сценариев единовременно изменяется только один параметр, чтобы определить относительный эффект каждого. Последние два сценария представляют собой комбинацию двух элементов дизайна для дальнейшего изучения влияния материалов грунта и затенения деревьев.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Для оценки городского тепловой комфорт, в качестве индекса теплового комфорта выбран ПЭТ (физиологически эквивалентная температура).ПЭТ был откалиброван на основе субъективной оценки теплового ощущения Янгом и соавт. [17] в Сингапуре (Таблица 4), что позволяет сравнивать различные предложения городского дизайна. Обнаружено, что жители тропиков переносят более высокие уровни ПЭТ, чем жители Западной / Средней Европы, из-за тепловой адаптации к местному климату. ПЭТ рассчитывается с использованием модели RayMan [18, 19]. Его можно легко оценить по температуре воздуха, относительной влажности, скорости ветра, средней температуре излучения, одежде и уровню активности людей.Карта теплового комфорта с точки зрения ПЭТ создана для сравнения.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Источник: Y Ang et al.[17]. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. Результаты и обсуждение
3.1. Базовый сценарий: измерение и моделирование
Микроклиматические параметры температуры воздуха, средней радиационной температуры, скорости ветра и относительной влажности, собранные в точках измерения 1–5, сравнивались с соответствующими выходными данными модели ENVI-met.
На Рисунке 4 показано сравнение измеренных и смоделированных температур воздуха. Можно видеть, что смоделированные и измеренные температуры воздуха имеют одинаковый тренд для всех пяти точек с, возможно, более плавными кривыми для смоделированных.На характер температуры воздуха явно влияет фактор обзора неба и окружающая городская среда. Точка 2 имеет самую низкую температуру воздуха, поскольку расположена в соседнем парке и имеет низкий коэффициент обзора неба (0,17).
В точках 3, 4 и 5 температура воздуха выше, чем в точках 1 и 2, поскольку эти три точки расположены вдоль жилых домов с высокой плотностью застройки. Также видно, что ENVI-met занижает дневную температуру воздуха примерно на 0,1–0,7 ° C. Это связано с тем, что ENVI-met рассчитывает городской климат в микромасштабе или локальном масштабе, и что более крупные региональные (мезомасштабные) эффекты не принимаются во внимание [15].Ночью температура воздуха занижена на 0,5 ° C и завышена на 0,3 ° C согласно ENVI-met в этом исследовании.
Сравнение средней радиационной температуры между результатами моделирования и измерения показано на рисунке 5. Можно видеть, что моделируемые и измеренные средние радиационные температуры имеют одинаковую тенденцию для всех точек. Точки 3, 4 и 5 имеют более высокий профиль средней лучистой температуры, чем точки 1 и 2 в течение дня. Это связано с тем, что точки 1 и 2 расположены в парке и имеют меньшие коэффициенты обзора неба.Также можно обнаружить, что дневная средняя лучистая температура завышена, а ночная средняя лучистая температура недооценена ENVI-met. Разница в дневное время составляет около 0,1–6,7 ° C, а в ночное время — около 2,6–6,6 ° C. В ряде других исследований также сообщается о разнице средней лучистой температуры до 7,97 ° C между измеренными и смоделированными результатами [1, 4, 13, 20]. Расхождения связаны с тем, что ENVI-met не учитывает накопление и передачу тепла зданиями или антропогенное производство тепла надлежащим образом [13, 21].Следовательно, исследования влияния ландшафтного дизайна на тепловой комфорт на открытом воздухе в ночное время и городской тепловой остров требуют дальнейшего изучения в будущем из-за ограничений моделирования с соблюдением требований ENVI.
Результаты измерения и моделирования скорости ветра и относительной влажности показывают небольшую разницу (менее 5%) для всех точек. В данном исследовании скорость ветра на входе составляет менее 2 м / с. Также сообщалось, что скорости ветра, предсказанные ENVI-met, согласуются с полевыми данными для входных скоростей ветра ниже 2 м / с [22].
Таблицы 5 и 6 показывают соответствие модели между результатами моделирования и измерений для температуры воздуха и средней радиационной температуры, соответственно. Очень высокое общее согласие можно найти как для температуры воздуха ( R 2 от 0,95 до 0,99), так и для средней радиационной температуры ( R 2 от 0,74 до 0,96). Относительно более низкое соответствие модели R 2 = 0,74 для точки 2, а также разница в 5 ° C между результатами моделирования и измерений с точки зрения средней радиационной температуры могут быть частично объяснены ошибкой измерения; например, солнечное излучение внезапно стало очень интенсивным в течение этого конкретного времени измерения.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.2. Различия в микроклимате
По результатам измерений и моделирования было установлено, что самое жаркое время — 15:00 в день моделирования. Таким образом, влияние различных сценариев ландшафтного дизайна на микроклимат и тепловой комфорт сравнивается по результатам в 15:00. За исключением температуры поверхности, остальные параметры микроклимата сравниваются на отметке 2.0 м над уровнем земли.
3.2.1. Температура поверхности и температура воздуха
На рисунке 6 показаны графики температуры поверхности для всех сценариев проектирования. Разница в температуре поверхности очевидна. Тротуар из светлого гранита (сценарий 2) имеет самую низкую температуру поверхности с максимальным снижением на 12 ° C по сравнению с базовым вариантом. Снижение температуры поверхности за счет травяного покрытия (Сценарий 3) и добавления большего количества деревьев (Сценарий 4) также очевидно, со снижением до 8 ° C для травы и 10 ° C для деревьев.
Снижение температуры поверхности за счет деревянного покрытия (сценарий 1) может достигать 6 ° C. При добавлении большего количества водоемов разница в температуре поверхности невелика. И сценарий 6 (сочетание светлого гранита и добавление большего количества деревьев), и сценарий 7 (сочетание покрытия травы и добавления дополнительных деревьев) привели к значительному снижению температуры поверхности. Однако Сценарий 6 более эффективен для снижения температуры поверхности, чем Сценарий 7.
На рисунке 7 показаны модели температуры воздуха для всех расчетных сценариев.Различия в температуре воздуха между разными сценариями не так очевидны, как в температуре поверхности. Температура воздуха примерно на 0,25–0,75 ° C ниже для сценариев со светлым гранитом по сравнению с базовым вариантом. Для сценариев с травяным покрытием и большим количеством деревьев снижение температуры воздуха составляет примерно 0,25–0,5 ° C. Для сценария с древесиной явное снижение температуры у поверхности на 6 ° C не вызывает значительного снижения локальной температуры воздуха на высоте 2,0 м над уровнем земли.Однако температура воздуха в затененных зданиях для деревянного сценария примерно на 0,25 ° C ниже, чем в базовом варианте. Сценарий 6 и сценарий 7 вызывают снижение температуры воздуха до 0,75 ° C.
Небольшая разница в температуре воздуха может быть обнаружена для сценария добавления дополнительных водоемов. В текущем исследовании установлено, что водоемы неэффективны для снижения температуры воздуха в Сингапуре. Это согласуется с исследованием полевых измерений, проведенным Wong et al.[23], которые исследовали характеристики испарительного охлаждения водного пути в Сингапуре и обнаружили, что температура воздуха просто снижалась на 0,1 ° C на каждые 30 м от водного пути. Одной из возможных причин этого может быть климат с высокой влажностью и слабым ветром.
3.2.2. Средняя лучистая температура
Модели средней лучистой температуры для всех расчетных сценариев представлены на рисунке 8. Для освещенных солнцем мест средние лучистые температуры составляют 50–54 ° C для всех сценариев, кроме сценариев на поверхности травы, которые имеют средние лучистые температуры 4 –8 ° C ниже, чем в других сценариях.Для мест, затененных зданиями, разница средней лучистой температуры очевидна. Как для дерева, так и для светлого гранита средние лучистые температуры на 4–8 ° C выше, чем в базовом сценарии. Для сценариев с деревьями существует значительный охлаждающий эффект, и средняя лучистая температура под затененными деревьями участками может быть снижена на 12–16 ° C по сравнению с солнечными участками. Сценарий 7 (комбинация травяного покрытия и большего количества деревьев) является наилучшим со снижением средней лучистой температуры на 4–8 ° C для участков, подверженных воздействию солнца, и со снижением на 12–16 ° C для участков, затененных деревьями.Не наблюдается большой разницы в сценарии добавления дополнительных водоемов.
Результаты ENVI-met показывают, что смена материалов дорожного покрытия оказывает незначительное влияние на снижение средней лучистой температуры в местах, подверженных сильному солнечному излучению. В местах, затененных зданиями, средняя лучистая температура даже увеличивается за счет использования материалов дорожного покрытия с высоким альбедо. Это согласуется с другими исследованиями, которые также обнаружили увеличение средней лучистой температуры за счет применения материалов с высоким альбедо [4, 16, 24] в жарком и влажном климате.
3.2.3. Скорость ветра и относительная влажность
Из-за небольших различий между различными проектными сценариями с точки зрения скорости ветра и относительной влажности, цифры здесь не показаны. Результаты показывают, что скорость ветра немного снижается на 0,2 м / с при посадке большего количества деревьев. Различия в скорости ветра не очевидны для других сценариев проектирования. Это связано с тем, что для данного исследования в жилых кварталах была определена планировка строительных блоков. По сравнению с элементами ландшафта расположение строительных блоков в большей степени влияет на воздушный поток в городских пространствах.
Что касается относительной влажности, сценарии с травяной поверхностью, большим количеством деревьев и водоемов являются более влажными, с увеличением на 4–6% по сравнению с базовым вариантом. Изменение элементов ландшафта не может привести к значительным колебаниям относительной влажности при очень высокой влажности в течение года. Такой климат в Сингапуре, и поэтому результаты имеют смысл.
3.3. Карты теплового комфорта для ПЭТ
На рис. 9 показаны смоделированные карты теплового комфорта (ПЭТ) для всех сценариев проектирования на 15:00.В значениях ПЭТ для освещенных солнцем мест для всех сценариев проектирования преобладают чрезвычайно жаркие условия с ПЭТ от 46 до 50 ° C, которые находятся в условиях сильного теплового стресса и намного превышают комфортный температурный диапазон (24–30 ° C), необходимый для Сингапура. пассажиры (таблица 4). Хотя в таких жарких климатических условиях трудно достичь теплового комфорта, некоторые улучшения можно сделать с помощью ландшафтного дизайна.
Наилучшие термические условия наблюдаются в затененных областях, затененных зданиями или деревьями, с ПЭТ 34–38 ° C, что соответствует «теплым» согласно Таблице 4.Усиление тени деревьями или зданиями оказывает явное положительное влияние на снижение теплового стресса на открытом воздухе, о чем свидетельствует снижение количества ПЭТ.
Сценарий 3 (поверхность травы) приводит к снижению температуры ПЭТ на 4–8 ° C только на ограниченных участках, а условия теплового стресса для большинства исследуемых участков не улучшаются. Сценарии с деревьями (4, 6 и 7) имеют одинаковые модели ПЭТ, несмотря на то, что в каждом сценарии используются разные материалы дорожного покрытия. Снова обнаружено, что добавление большего количества водоемов мало влияет на ПЭТ.
4. Обсуждение
Таблица 7 суммирует влияние различных сценариев проектирования на микроклимат и тепловой комфорт человека (ПЭТ).
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Может Следует заметить, что стратегии проектирования, которые могут снизить температуру поверхности и температуру воздуха, не обязательно могут снизить состояние теплового стресса. Такие дизайнерские стратегии, как использование деревянных досок и светлого гранита, имеют некоторый охлаждающий эффект, но незначительно снижается тепловая нагрузка. И деревянная доска, и светлый гранит — материалы с высоким альбедо с альбедо 0.8 в этом исследовании. Хотя более высокое альбедо снижает температуру поверхности и, следовательно, температуру воздуха, оно одновременно увеличивает количество отраженного коротковолнового излучения в окружающей среде. Как известно, увеличение потока энергии приведет к увеличению средней лучистой температуры. Средняя лучистая температура является основным фактором, влияющим на тепловой комфорт на открытом воздухе в жарком и влажном климате, как в Сингапуре [17]. Таким образом, можно ожидать незначительного влияния материалов с высоким альбедо на снижение теплового стресса.Однако эффективность покрытия с высоким альбедо при тепловом стрессе является спорной, поскольку ПЭТ не принимает во внимание температуру поверхности. Снижение температуры поверхности не отражается на ПЭТ, что поднимает вопрос о том, влияет ли температура поверхности на городской тепловой комфорт. В отличие от внутренней среды, которая имеет однородную и относительно более низкую температуру поверхности, наружное пространство имеет большие колебания и колебания температуры поверхности. Оценка городского теплового комфорта — сложная тема в области исследований биоклимата человека, которая все еще требует дальнейшего изучения.
Вода может смягчить эффект городского теплового острова, поскольку больше поступающего тепла может быть преобразовано в скрытое тепло, а не в явное тепло. Однако выяснилось, что водоемы неэффективны для смягчения теплового стресса в жарком и влажном климате, как это изучено в этой статье. Добавление большего количества водоемов не меняет никаких параметров микроклимата, за исключением небольшого увеличения влажности. Это может быть связано с тем, что площадь водоемов в этом исследовании недостаточно велика для создания охлаждающего эффекта для окружающей среды.Кроме того, из-за высокой влажности в Сингапуре термический комфорт не может сильно выиграть от испарения из водоемов.
Широко признано, что затенение является ключевой стратегией повышения теплового комфорта на открытом воздухе в жарком климате. Улавливание солнечного излучения — наиболее эффективное средство повышения теплового комфорта на открытом воздухе в жарком и сухом климате [6]. Текущее исследование также подтверждает этот принцип проектирования, потому что сценарии, затененные большим количеством деревьев, имеют наилучшие условия теплового комфорта, при этом максимальный ПЭТ снижен на 12 ° C.Однако для сценариев с деревьями (сценарии 4, 6 и 7) не наблюдается большой разницы с точки зрения теплового стресса в городе, даже если в каждом сценарии используются разные материалы покрытия. Использование различных материалов покрытия может привести к колебаниям температуры поверхности, температуры воздуха и средней лучистой температуры в городских помещениях, но эти колебания могут быть недостаточно эффективными для снижения теплового стресса в дневное время. Однако ночью влияние различных материалов покрытия на тепловой комфорт может быть очевидным, поскольку разные материалы имеют разные тепловые свойства.Кроме того, температура воздуха является основным фактором, влияющим на городской тепловой комфорт в ночное время. Следует отметить, что из-за временных ограничений и ограничений моделирования в соответствии с ENVI, тепловой комфорт в ночное время в этом исследовании не исследуется.
По сравнению с травяным покрытием, посадка деревьев является более эффективной стратегией, способствующей затенению и, таким образом, уменьшению теплового стресса в городах. Хотя посадка деревьев приведет к повышению относительной влажности и уменьшению скорости ветра, эти отрицательные эффекты незначительны по сравнению с положительными эффектами снижения температуры воздуха и средней лучистой температуры.Как и предполагалось, сочетание тенистых деревьев над травой оказывается наиболее эффективной ландшафтной стратегией с точки зрения обеспечения охлаждения: максимальная температура поверхности снижена на 10 ° C, температура воздуха снижена на 0,75 ° C, средняя лучистая температура снижена на 16 ° C. ° C, а ПЭТ — на 12 ° C.
5. Выводы
В данной статье исследовано влияние городского ландшафтного дизайна на городской микроклимат и тепловой комфорт в многоэтажном жилом районе в тропическом климате Сингапура.Изучены различные элементы ландшафта дорожных покрытий, зелени и водоемов. Реальные данные о микроклимате, полученные в результате комплексных полевых измерений с несколькими точками, были представлены и использованы для калибровки новой версии программного обеспечения для моделирования микроклимата EVNI-met. С помощью откалиброванного ENVI-met было смоделировано семь сценариев городского проектирования с различным альбедо поверхности, зеленью и водоемами с различными микроклиматическими параметрами, а также оценено их влияние на тепловой комфорт человека, измеренное с помощью ПЭТ.Было обнаружено, что максимальное улучшение ПЭТ между существующим ландшафтом (то есть базовым вариантом) и предлагаемым ландшафтным дизайном составляет около 12 ° C, и достижение теплового комфорта в самое жаркое время дня невозможно. Также было обнаружено, что сочетание тенистых деревьев над травой является наиболее эффективной ландшафтной стратегией для охлаждения: максимальная температура поверхности снижается на 10 ° C, температура воздуха снижается на 0,75 ° C, средняя лучистая температура снижается на 16 ° C и ПЭТ уменьшен на 12 ° C.Хотя материалы дорожного покрытия и водоемы с высоким альбедо оказываются неэффективными для снижения теплового стресса в условиях жаркого и влажного климата, результаты сомнительны, поскольку оценка городского теплового комфорта не включает температуру поверхности. Оценка городского теплового комфорта — сложная тема в области исследований биоклимата человека, которая все еще требует дальнейшего изучения. Можно сделать вывод, что выводы, сделанные в документе, могут вооружить городских планировщиков и проектировщиков знаниями и методами при планировании будущих городских территорий / регионов и перепланировке существующих городских территорий / регионов с целью смягчения теплового стресса в городах.Однако из-за ограничений моделирования с соблюдением требований ENVI влияние ландшафтного дизайна на тепловой комфорт в ночное время и городской остров тепла требует дальнейшего изучения в будущем.
Доступность данных
Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Благодарности
Эта работа была поддержана исследовательской стипендией NUS от Национального университета Сингапура и Фондом естественных наук провинции Хубэй, Китай, под номером гранта 2015CFB510.Авторы выражают искреннюю благодарность профессору Вонг Нуйку Хиену и его доктору философии. студентам Национального университета Сингапура за их помощь в полевых измерениях, выполненных в этой статье.
Понимание микроклимата в вашем дворе или саду
Разница в таянии снега между дворами, выходящими на юг (слева), и дворами, выходящими на север (справа).
Даже в небольшом дворе или саду есть различия в воздухе, освещении, почве и воде, известные как микроклимат. У меня во дворе, например, есть:
- Один угол, сухой, как пустыня, полный разъяренных муравьев и потрескавшейся глины, которую нельзя сломать самой острой лопатой.
- Прохладное влажное место между стеной и живой изгородью, где почти ничего не растет, кроме комаров!
- Северный вид сзади, который остается ледяным намного дольше, чем южный фасад двора.
- Восточная сторона, где почва необычайно богата, воздух прохладный и сухой, солнце нежное, а трава растет быстрее, чем я могу ее косить!
Микроклимат очень важен при планировании ландшафта или огорода.На устойчивость к холоду и жаре, болезням и вредителям, а также к общему здоровью растений могут повлиять даже небольшие изменения климата. Некоторые участки вашего двора могут даже относиться к другой зоне выносливости, чем другие!
Вот несколько советов по пониманию микроклимата в вашем дворе.
Микроклимат почвы
Почва может сильно различаться на небольшой площади. Если вы проводите тестирование почвы на разных участках своего двора, вы можете просто найти различия в:
- pH
- Текстура почвы
- Состав почвы
- Питательные вещества
- Дренаж
Микроклимат воды
Прогулка по двору в дождливый день может многое рассказать о колебаниях воды и влажности. Разные участки будут более влажными и сухими, чем другие, особенно когда речь идет о:
- Дренаж почвы
- Влажность
- Градация и сток
- Укрытие от дождя (или воздействия)
- Воздействие сухого ветра или солнца
- Местоположение уровня грунтовых вод, поверхностных вод и ручьев
- Конкурирующие растения, которые могут поглощать доступную воду
Солнце и микроклимат тепла
Различные участки двора могут подвергаться значительно разному воздействию света и тепла, в частности, из-за:
- Тень от деревьев и зданий может уменьшить освещенность части вашего двора.
- На наклонном участке более высокие возвышения будут теплее, чем нижние.
- Направление, в котором находится ваш участок, имеет значение: дворы, выходящие на юг, получают более интенсивное солнечное освещение, чем дворы, выходящие на север (в северном полушарии).Восточная экспозиция идеально подходит для растений, которым требуется частичное солнце, в то время как западная экспозиция может быть резкой и ветреной.
Погодный микроклимат
Все эти факторы могут работать вместе, создавая различные погодные условия в вашем дворе. Примите во внимание:
- Ловушки для холода: Низменные участки с плохой циркуляцией часто собирают холодный воздух и сырость, особенно если почва плохо дренируется. Эти области, как правило, являются первыми, кто замерзает, поэтому лучший способ их найти — это отмечать участки изморози осенью и весной утром.
- Радиаторы: Тротуар, камень и здания могут поглощать тепло, излучаемое в окружающие области. Вы можете заметить более сухую почву или тонкие растения с тепловым повреждением. Посадки вокруг радиаторов должны быть устойчивыми к жаре и засухе.
- Сезонные колебания: Лиственные деревья могут создавать солнечные участки зимой и тенистые участки летом. Северные экспозиции могут быть более тенистыми зимой, а южные — просто печками летом.
Создание микроклимата
Знание микроклимата не только помогает вам работать с имеющимися у вас условиями, но вы также можете использовать эту концепцию для создания микроклимата во дворе, который будет способствовать вашему дизайну. Например, бермы и грядки можно использовать для обогрева почвы и более ранней посадки, но за ними нужно следить во время засухи.
Ветрозащитные полосы, тенистые деревья, кирпичная и каменная кладка, а также водные объекты — все это влияет на окружающую территорию и может быть использовано в дизайне вашего сада не только как декоративные элементы, но и как способ выращивания желаемых растений.Правильный ландшафтный дизайн учтет все эти особенности, чтобы обеспечить здоровые, процветающие растения и хорошо подготовленные сады.
Дополнительная информация
Микроклимат: управление погодой от улицы до улицы
(Inside Science) — Прогуляйтесь по городу, и погода может меняться от квартала к кварталу, часто поразительным образом.
Шагните в каньон высоких зданий, и солнечный свет исчезнет. Ветры возникают как бы из ниоткуда. На балконе и на улице воздух пахнет совершенно по-разному.
Городские здания создают свой микроклимат. По словам Эвьятара Эрелла, профессора архитектуры израильского университета Бен-Гуриона в Негеве, игнорирование этих изменений может сделать жизнь жителей неудобной и помешать зданиям достичь истинной энергоэффективности.
«Даже когда архитекторы проектируют зеленое здание, оно может не наилучшим образом использовать окружающую среду, потому что другие здания мешают», — сказал он.
Эрелл — ведущий автор новой книги «Городской микроклимат: проектирование пространств между зданиями», в которой показано, как применять климатологию для создания более зеленых и пригодных для жизни городов.
«В этой книге мы видим оценку архитектурных масштабов за пределами отдельного участка здания. Это очень актуально, потому что, когда вы говорите о сокращении выбросов парниковых газов, здания — это большой кусок пирога», — отметил Джеймс Вугт. профессор географии Университета Западного Онтарио в Лондоне, Канада.
Эрелл начал работать с микроклиматом в 1986 году, когда он присоединился к кампусу Бен-Гуриона Седе Бокер в центре пустыни Негев. Он был частью команды, которая построила Неве-Зин, первое израильское поселение, спроектированное с нуля для управления собственным микроклиматом общины.
Архитекторы и проектировщики разработали Neve Zin для работы с летними дневными температурами выше 100 градусов по Фаренгейту, гораздо более прохладными ночами и зимними морозами. Жители построили дома с большими южными окнами. Они пропускают низкое зимнее солнце и пассивно обогревают дом. Летом жители закрывают внешние жалюзи на окнах, чтобы не пропускать солнце и не перегреваться.
Солнечный подход сработал, потому что проектировщики расположили здания так, чтобы ни один дом не мог отбрасывать тень на южные окна своих соседей.Извилистые улицы замедляли автомобили и не позволяли пыли пустыни разноситься по их длине. Высокие бетонные стены, увитые виноградной лозой, обрамляли дорожки и защищали пешеходов от летнего солнца.
У этих троп есть свои городские аналоги — глубокие каньоны, образованные высокими зданиями. Небоскребы не только блокируют прямой солнечный свет на все, кроме нескольких часов в день, но и создают вихри — штопорную циркуляцию воздуха в фиксированной зоне.
«Иногда можно увидеть водоворот с высушенными листьями, которые крутятся вокруг и никуда не денутся.Этот уловленный ветер влияет практически на все аспекты микрометеорологии, от температуры и влажности до качества воздуха «, — сказал Эрелл.
Вихри также могут улавливать загрязняющие вещества на уровне улицы, предотвращая их выброс вверх в атмосферу. Это ухудшает качество воздуха для пешеходов.
Отношение высоты здания к ширине улицы является хорошим индикатором распределения воздушных потоков, объяснил Эрелл. Высокие здания и узкие улочки обычно снижают скорость воздуха и создают вихри.В холодном климате это поддерживает рециркуляцию более теплого воздуха на уровне улицы. Тем не менее, те же самые высокие здания могут перенаправлять ветер с уровня крыши вниз по бокам и на улицу, создавая холодные мощные порывы ветра.
Там, где здания не такие высокие, а улицы шире, воздух циркулирует более свободно. Это позволяет приятному бризу циркулировать и уносить загрязняющие вещества.
Хотя ни один городской планировщик вряд ли порекомендует снести улицу с небоскребами для повышения комфорта на улице, они могут использовать принципы микроклимата для оживления кварталов.
Примером может служить сингапурская набережная Кларк-Куэй, бывший складской район. «Правительство решило отремонтировать магазины и рестораны и улучшить микроклимат вместо строительства закрытого торгового центра», — сказал Эрелл.
Место тропическое, жаркое и влажное под палящим солнцем с проливными ливнями в сезон дождей. Дизайнеры добавили деревья и большие стальные рамы с навесами в виде зонтиков, которые тянулись через улицу над складами. Они защищают покупателей от солнца и дождя.Система механической вентиляции создает легкий ветерок.
Британская архитектурно-инженерная компания Arup завершила проект, используя математические модели, которые предсказали, как каждый элемент повлияет на микроклимат набережной. Это позволило компании правильно подобрать размеры и разместить как навесы, так и воздуходувки.
«Я гулял там днем, и там достаточно удобно — определенно больше, чем в других местах поблизости — даже без кондиционера», — сказал Эрелл.
Эрелл считает, что модели — это будущее планирования микроклимата.Они позволят планировщикам судить о том, как различные элементы повлияют на сложные проекты.
Фактически, Эрелл разработал свою собственную модель для предсказания уличных температур. Тем не менее, он первый сказал, что для создания пригодной для жизни среды требуется нечто большее, чем просто рекомендации и компьютерные модели.
«Это не похоже на рецепт, в котором вы выполняете все шаги и получаете хороший торт. Мы начинаем с принципов и инструментов, но вы можете составить их по-разному», — сказал он.
Алан С.Браун — давний писатель-фрилансер, который много писал о науке, технике, бизнесе, связанном с технологиями, и технологической политике.
Что такое микроклимат? — FineGardern
Микроклимат — это область внутри региона, климат роста которой отличается от большей общей зоны из-за воздействия на нее конкретной ситуации. Например, ваша зона может быть известна своими сильными морозами, поэтому это может сбивать с толку, когда ваши растения редко замерзают насмерть.Это может быть связано с конкретным микроклиматом, в котором растет растение.
Из-за микроклимата ваша зона может не работать так, как должна действовать ваша зона по многим причинам. Они могут быть созданы рядом вещей, таких как физические конструкции, такие как стены, дома. и другие постройки. Стены из вертикальных конструкций, таких как здания из кирпича, цемента или штукатурки, будут удерживать и излучать тепло. Они также могут служить укрытием и блокировать ветер. Сверхветреные районы, топография или большие водоемы также изменят климат роста.Например, если поблизости есть большой водоем, такой как озеро или океан, он будет иметь тенденцию к снижению температуры воздуха в близлежащих внутренних районах.
Это прекрасно, когда вы понимаете, что вам не нужно исключительно полагаться на Мать-Природу для этих переменных в вашей зоне роста. Действительно, садовник может использовать их и манипулировать ими — и они должны быть в вашем саду уловок. Возможно, вы не сможете контролировать погоду, но вы можете управлять своим климатом.
Общие микроклиматы
Так где же разные микроклиматы? Что ж, если вы живете на вершине холма или в глубине долины, вы увидите некоторые интересные различия между тем, что указано на карте зоны выращивания Министерства сельского хозяйства США, и тем, что на самом деле происходит в вашем регионе, потому что топография играет важную роль.
В долинах может быть больше проблем с морозом, чем у людей, живущих на холмах, потому что теплый воздух легче холодного. Также имеет значение, на какой стороне холма вы живете.Растущие на южной стороне склона весной прогреваются быстрее, но опять же, если растения начнут цвести очень рано, они могут замерзнуть, если ударит внезапный мороз. Конечно, если вы находитесь на северной стороне, вашему саду потребуется больше времени, чтобы прогреться к сезону.
Другими ситуациями, создающими микроклимат, являются осадки, типы почвы, методы мульчирования, мощеные поверхности, заборы, стены, грядки, холодные рамы, балконы и крыши. Так что, если вы думаете, что цифры на карте зоны USDA имеют последнее слово в вашем саду — подумайте еще раз.Умные садоводы манипулируют своим микроклиматом, чтобы работать на них.
Проблемы и возможности для улучшения
Реферат
Многие здания в городских районах более или менее вентилируются естественным путем. Хорошее понимание текущего состояния и проблем качества окружающей среды в помещениях (IEQ) в городских зданиях с естественной вентиляцией и связи с городским микроклиматом является фундаментальным для улучшения их IEQ. В данной статье рассматриваются прошлые исследования (а) микроклимата в каньонах городских улиц, (б) потенциального влияния такого микроклимата на IEQ близлежащих зданий с естественной вентиляцией, и (c) реального состояния IEQ в этих зданиях.Обзор сосредоточен в основном на исследованиях, проведенных на месте. Микроклимат городских уличных каньонов характеризуется низкой скоростью ветра, большим перепадом температуры поверхности, высокой концентрацией загрязняющих веществ и высоким уровнем шума. Недостаточная вентиляция и чрезмерное проникновение внешних загрязнителей являются двумя ключевыми рисками, присущими городским зданиям с естественной вентиляцией. Существующие знания показывают, что разумное городское планирование и тщательный дизайн ограждающих конструкций здания являются основными методами обеспечения приемлемого IEQ и максимального использования естественной вентиляции.Однако количественные исследования как микроклимата в уличных каньонах, так и IEQ в зданиях по-прежнему во многих аспектах крайне недостаточны, что делает невозможным перекрестное сравнение и анализ влияющих факторов в настоящее время. Основываясь на ограничениях предыдущих исследований и текущих проблемах городских зданий с естественной вентиляцией, делаются предложения для будущих исследований, чтобы лучше понять и улучшить IEQ в городских зданиях с естественной вентиляцией.
Ключевые слова: Естественная вентиляция, Качество окружающей среды в помещении, Здания, Уличные каньоны, Городской микроклимат
1.Введение
Многие здания в широком спектре географических регионов имеют более или менее естественную вентиляцию, в первую очередь из-за хорошо известных преимуществ естественной вентиляции с точки зрения энергосбережения и воздействия на здоровье. Управляемая ветром и силами плавучести [1] , [2] , [3] , естественная вентиляция имеет большой потенциал для компенсации потребления энергии системами механической вентиляции [4] , [5] , [6] , [7] , [8] .По сравнению со зданиями с кондиционированием воздуха, здания с естественной вентиляцией тесно связаны со снижением распространенности симптомов синдрома больного здания, риском перекрестного заражения инфекционными заболеваниями, передающимися по воздуху, и краткосрочным отпуском по болезни [9] , [10] , [11] , [12] , [13] , [14] , [15] . Однако некоторые здания вентилируются естественным путем, главным образом потому, что их окна или двери должны быть открыты, чтобы соединить внутреннее и внешнее пространство.Магазины на первых этажах нуждаются в открытых дверях для бизнеса. Обычные жилые и школьные здания должны открывать окна или вентиляционные решетки, по крайней мере, периодически, чтобы разбавлять застоявшийся воздух в помещении, потому что обычные бытовые кондиционеры не обеспечивают свежий воздух [16] . Сообщалось, что непрерывная работа таких кондиционеров с закрытыми окнами и дверями быстро увеличит концентрацию CO 2 в помещении [17] , [18] и приведет к ухудшению качества воздуха в помещении [8 ] , [19] .Независимо от намерений, широкое распространение естественной вентиляции в городских зданиях подчеркивает необходимость уделять особое внимание качеству окружающей среды в их помещениях (IEQ).
IEQ в зданиях с естественной вентиляцией во многом зависит от местного микроклимата на открытом воздухе, включая, в частности, скорость ветра, температуру воздуха, концентрацию загрязняющих веществ и уровень шума [11] , [20] , [21] , [22] . схематически изображает связь между IEQ в зданиях с естественной вентиляцией и микроклиматом в каньоне близлежащей улицы через процесс дыхания в ограждающих конструкциях зданий.Скорость ветра в городских районах, особенно в густонаселенных городах, серьезно снизилась [23] . Климатические данные показывают, что скорость ветра на высоте 20 м над уровнем земли в городской зоне Гонконга (в частности, в Цеунг Кван О) снизилась с 2,5 м / с до 1,5 м / с за 10-летний период с 1994 по 2004 год [ 24] . Низкая скорость ветра в уличных каньонах приводит к меньшему перепаду давления вокруг зданий, что способствует естественной вентиляции помещений. Сообщалось, что температура воздуха внутри уличного каньона на 3–5 ° C ниже, чем соответствующая температура воздуха над каньоном [25] , и почти на 2 ° C выше, чем в пригороде [25] , [26] .Кроме того, загрязнение воздуха и шум, связанные с дорожным движением, являются двумя серьезными экологическими проблемами в городских уличных каньонах. Из-за увеличения выбросов от транспортных средств и неблагоприятных условий рассеивания, включая низкие скорости ветра [27] , [28] , загрязняющие вещества могут застаиваться и накапливаться, достигая очень высоких уровней в уличных каньонах [29] , [ 30] , [31] , [32] , [33] .Более того, уровни дорожного шума, измеренные в уличных каньонах, часто превышают установленный законом предел в 70 дБА [34] , [35] , [36] . Вместе с низкой скоростью ветра и высокой температурой воздуха такие высокие концентрации загрязняющих веществ и высокий уровень шума могут значительно ухудшить IEQ в городских зданиях с естественной вентиляцией и даже затруднить его использование [21] .
Схематическое изображение связи между IEQ в зданиях с естественной вентиляцией и микроклиматом в их близлежащем уличном каньоне; индексы o, s, i, v, w, l и g в U, T, C, L указывают за пределами каньона (фон), уличный каньон, помещение, транспортное средство, наветренный фасад, подветренный фасад и землю, соответственно. .
Хорошее понимание городского микроклимата и связанного с ним статуса IEQ в городских зданиях с естественной вентиляцией имеет основополагающее значение для улучшения их IEQ. В этом документе представлен обзор прошлых исследований микроклимата городских уличных каньонов и связанных с ними IEQ в городских зданиях с естественной вентиляцией. Для этого он изучил соответствующие публикации в соответствующих журналах, в частности, Building and Environment и Atmospheric Environment . Также были исследованы основные книги по естественной вентиляции и городской среде.Среди этих многочисленных публикаций в данной статье основное внимание уделялось исследованиям, проведенным с помощью измерений на месте, тогда как исследованиям с помощью модельных экспериментов, численного моделирования, эмпирических и аналитических моделей уделялось мало внимания. Измерения на месте были сфокусированы главным образом потому, что они предоставляют данные из первых рук, чтобы выявить реальный микроклимат уличного каньона и IEQ в зданиях, которые, таким образом, являются лучшим выбором для ответа на исследовательские вопросы, определенные в этой статье (см. Следующий абзац) . Модельные эксперименты, такие как эксперименты с атмосферным пограничным слоем в аэродинамической трубе, используют модели уменьшенного масштаба для исследования основной структуры потока и рассеивания загрязняющих веществ вокруг здания (зданий) и предоставляют контрольные данные для численных проверок, которые, однако, ограничиваются критериями подобия [37] .Численное моделирование, такое как моделирование вычислительной гидродинамики (CFD), является очень мощным и широко используемым для исследования процессов, связанных с потоком, в искусственной среде, которая может предоставить данные всего месторождения и не имеет проблем схожести [38] , [39] . Однако как модельные эксперименты, так и численное моделирование используют упрощенные физические модели и не могут учитывать влияние всех параметров окружающей среды. Эмпирические модели обеспечивают быструю, но грубую оценку, обычно для инженерных приложений, в то время как аналитические модели расширяют понимание физических механизмов, но ограничиваются очень простыми задачами потока.
Обзоры в этом документе призваны ответить на три вопроса: (а) каковы условия городского микроклимата вокруг зданий и их возможное влияние на IEQ в зданиях с естественной вентиляцией; (б) каковы фактические внутренние условия окружающей среды в зданиях с естественной вентиляцией в городских районах; и (c) каковы ограничения текущих исследований и возможные области будущих исследований по улучшению IEQ в городских зданиях с естественной вентиляцией. После этого введения в Разделе 2 рассматривается микроклимат в каньонах городских улиц.В Разделе 3 рассматривается IEQ в городских зданиях с естественной вентиляцией, включая, в частности, влияние городского микроклимата. В разделе 4 обсуждаются существующие исследования и даются рекомендации для будущих исследований. Раздел 5 завершает эту обзорную работу.
2. Микроклимат городских уличных каньонов
В этом разделе представлен обзор микроклимата городских уличных каньонов, включая воздушный поток, температуру, загрязняющие вещества и шум. Понимание городского микроклимата — основная предпосылка понимания и, следовательно, улучшения IEQ в городских зданиях с естественной вентиляцией.
Качество воздуха в глубоких каньонах со скимминг-потоком [23] в основном исследовалось, так как они представляют собой наихудшие условия для разбавления загрязняющих веществ [91] .
2.1. Воздушный поток
По сравнению с сельскими районами, скорость ветра в городских районах серьезно снижена в результате повышенной неровности, вызванной различными постройками и сложными улицами [23] , [24] , [25] . Снижение скорости ветра в уличных каньонах представляет собой важное ограничение для применения естественной вентиляции в густонаселенных городских районах [40] .
Схема потока в городской зоне зависит от расположения здания, в частности от соотношения сторон AR (отношение средней высоты здания H к ширине улицы W) [23] . Когда здания расположены на большом расстоянии (AR <0,3–0,4), их поля потока не взаимодействуют и, таким образом, почти такие же, как поля вокруг изолированных зданий. При меньшем расстоянии (AR до 0,65–0,7) след от здания, расположенного выше по потоку, нарушается полем потока здания, расположенного ниже по потоку. При еще большем интервале (AR> 0.65–0,7), окружающий поток скользит по крышам зданий; такой режим потока называется скимминговым потоком. Особое внимание было уделено изучению ветровой среды в уличных каньонах со скользящим потоком, так как они, как правило, считаются с худшими ветровыми условиями по сравнению с каньонами на улицах нижних районов АР. Структура потока внутри уличного каньона очень различима в зависимости от различных условий ветра над каньоном [11] , [23] , [25] , [41] , [42] , [43] , [44] , [45] , которые особенно связаны с продольными и поперечными компонентами скорости каньона над каньоном.При параллельном окружающем потоке, если скорость ветра над каньоном высока, можно обнаружить сильную взаимосвязь между внешним и внутренним потоками. Ветер внутри каньона течет по оси каньона с возможными поднятиями вдоль стен здания из-за трения стен здания и поверхности земли. При перпендикулярном окружающем потоке, если скорость ветра над каньоном высока, поток в каньоне можно рассматривать как вторичный циркуляционный поток, управляемый навязанным потоком над каньоном. При наклонном окружающем потоке, который происходит в большинстве случаев, спиральные вихри могут развиваться вдоль уличных каньонов.Для всех направлений окружающего ветра, если скорость ветра над каньоном низкая, связь между верхним потоком и потоком каньона теряется, где тепловые потоки и механические возмущения играют значительную роль в формировании структуры ветрового потока внутри каньона.
Пороговая скорость окружающего ветра зависит от AR каньона. Согласно [46] , который работал с уличным каньоном с AR, равным 1,4, пороговое значение для установления связи и образования циркуляционных вихрей внутри каньона находится между 1.5 м / с и 2,0 м / с. Аналогичные значения сообщаются в работах. [41] , [42] , [47] , [48] . Они работали с каньонами с соотношением сторон от 1 до 1,52. Однако, как показано в [5]. [49] , для каньонов с более высоким AR (2,5 в их исследовании) связь устанавливается при гораздо более высокой скорости окружающего ветра в диапазоне приблизительно от 4 до 5 м / с (что соответствует поперечному каньону). скорость ветра 2–3 м / с).Также было заявлено, что корреляция между скоростью ветра внутри и над каньоном неясна, когда скорость окружающего ветра была ниже этого диапазона [49] . Значение 4 м / с было определено как пороговая скорость ветра в их более поздних исследованиях [50] , [51] прогнозирования скорости ветра внутри уличных каньонов. Сравнение этих результатов может означать, что пороговая скорость ветра увеличивается с увеличением значения AR. Это следует объяснить тем, что требуется более быстрый ветер, чтобы проникнуть в более глубокий уличный каньон.Однако влияние других факторов, таких как метеорологические условия и сила плавучести, на этот порог не может быть выявлено с помощью этих исследований [41] , [42] , [46] , [47] , [48] , [49] , [50] , [51] .
Некоторые исследования измеряли одновременно скорости ветра внутри и снаружи (в основном над) каньона, которые кратко описаны в .Обратите внимание, что внутри каньона может быть несколько точек измерения в вертикальном и / или горизонтальном направлениях, и представлены их статистические значения. Сравнение этих скоростей ветра внутри и снаружи уличных каньонов позволяет сделать четыре замечания.
Таблица 1
Сравнение измеренных скоростей ветра внутри и над каньонами; классификация климата производится в соответствии с Системой классификации климата Кеппена – Гейгера [52] ; Uo — скорость окружающего ветра, Uo − m средняя скорость окружающего ветра, Uo − p% p% скорости окружающего ветра и аналогичный метод обозначения скорости ветра внутри каньона Ui, отношение L / H длины улицы L к высоте здания H.
| Город / климат | Период измерения | AR | L / H | Скорость окружающего ветра (м / с) | Направление окружающего ветра | Скорость ветра внутри каньона (м / с) | Ссылка |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Стаффорд / Морской умеренный климат (Cfb) | март – декабрь. 1997 | 0,59 | — | Uo − m = 6,25Ui − m | — | Всего: Ui − m = 0,16Uo − m | [53] |
| Киото / умеренно-теплый климат (Cfa) | — | 1 | — | Uo − m = 1.49Ui − m | — | Итого: Ui − m = 0,67Uo − m | [41] |
| Уотфорд / Морской умеренный (Cfb) | — | — | — | Uo − m = 1,59 Ui − m | — | Итого: Ui − m = 0,63Uo − m | [54] |
| Афины / Сухое лето (Csa) | Июль 19–23, 2002 г. | 1,7 | 2,25 | Uo − m = 3,4 Uo − 25% <2,1 Uo − 95% <6,6 | Перпендикулярно: 21% Параллельно: 13% Наклонно: 66% | По горизонтали: Ui − 50% <0.6, Ui − 95% <1,5 По вертикали: Ui − m = 0,34−0,46 | [55] |
| Гетеборг / Морской умеренный климат (Cfb) | июнь 2003 г. — август. 2004 | 2,1 | 3,3 | Uo − m = 1,8−2,5 | — | Итого: Ui − m≤0,5 | [45] |
| Афины / Сухое лето (Csa) | 7 июля –15, 1997 | 2,5 | 7,1 | Uo − 93% <5,0 Uo − 50% <2,0 | Перпендикулярно: 7% Параллельно: 12% Наклонно: 81% | Итого: Ui − 45% < 0.3, Ui − 96% <1,0 По горизонтали: Ui − m = 0,35 По вертикали: Ui − m = 0,26 | [49] |
| Ghardaia / Arid (BWh) | 19–24 февраля, 6 сентября –13, 2005; 6–15 августа 2006 г. | 2,7–2,9 | 9,4–11,6 | Uo − m = 1,0−3,0 | — | Всего: Ui − m = 0,5−1,5 | [56] |
| Афины / Сухое лето (Csa) | Сентябрь 2001 г. | 3,3 | 1,7 | Uo- (89% -94%) <4,0 | Перпендикулярно: 28% Параллельно: 16% Наклонно: 56% | Всего : Ui − m = 1.0–2,0 | [25] |
| Тинос / Сухое лето (Csa) | Лето и зима | 0,7–0,9 | — | Uo = 9,0–16,0 | — | Ui − m = 1,0 −6,5 | [26] |
| 2,0–4,0 | Ui <2,0, Ui − m≈1,0 |
Во-первых, независимо от других влияющих факторов, очевидно значительное уменьшение скорости ветра внутри уличного каньона. по сравнению со скоростью ветра вне каньона. представляет статистическую зависимость между скоростями ветра внутри и над уличным каньоном с AR, равным 2.5. Отношение скорости ветра внутри каньона к скорости ветра вне каньона в основном составляет порядка 10–30%, в то время как относительно большие отношения (более 0,6) сообщаются в работах [10,11]. [41] , [54] . Различия в этом соотношении следует отнести к многим влияющим факторам, таким как топография, общий коэффициент покрытия здания [57] , каньон AR [25] , [40] , [44] , места измерения, а также скорость и направление окружающего ветра над каньоном.Кроме того, если связь ветрового потока между внутренней частью каньона и атмосферой над ним не установлена, это соотношение ветра не должно иметь большого значения. Даже если связь достигнута, взаимосвязь между коэффициентом ветра и другими влияющими факторами все еще неизвестна.
Связь между скоростями ветра внутри и над каньоном с AR равной 2,5 [49] : (a) изменение общей скорости ветра внутри каньона (Ui − t) в зависимости от скорости ветра вдоль каньона выше каньон (Uo − x), и (b) прямоугольная диаграмма скорости ветра вдоль каньона внутри каньона (Ui − x) в сравнении с различными классами скоростей ветра, параллельных каньону над каньоном.
Во-вторых, направление ветра внутри уличных каньонов является сложным, в котором преобладает поток вдоль каньона в сочетании с восходящими и нисходящими движениями [49] , [55] . представляет собой усредненные по часам модели ветрового потока на поперечной вертикальной плоскости каньона, где восходящие и нисходящие потоки сильны, а потоки, перпендикулярные фасаду, очень слабые. Кроме того, сообщалось, что средняя скорость ветра в центральной плоскости каньона обычно увеличивается с высотой [25] .Эти первые два замечания указывают на важность учета городских эффектов в исследованиях естественной вентиляции.
Усредненные по часам картины ветрового потока внутри каньона с AR равным 2,1 с 6:00 до 17:00. в определенный день при средней скорости окружающего ветра 1,8 м / с в диапазоне от 0,2 до 4,7 м / с [45] . Цифры в верхнем левом углу указывают час начала дня. Черные векторы представляют собой наблюдаемые поля в плоскости каньона (опорный вектор показан на графике через 6 часов).Контуры показывают интерполированную по каньону скорость ветра внутри каньона. Вектор, исходящий из круга вверху в центре, является опорным ветром на плоскости вдоль каньона, где правое направление представляет восток.
В-третьих, скорость ветра внутри каньона не обязательно уменьшается с увеличением AR каньона. Помимо AR, есть и другие важные факторы, определяющие поле течения внутри каньона. Например, было обнаружено, что тепловые эффекты [41] , концевые эффекты или эффекты каньона конечной длины [48] , отношение длины каньона (L / H) [43] , а также эффекты турбулентности, вызванные движением транспорта [ 43] играют важную роль в формировании характеристик потока внутри каньона.
В-четвертых, измерения практически не зависят друг от друга с точки зрения метеорологических условий, места измерения, продолжительности измерения и представления данных, что делает невозможным перекрестное сравнение между различными измерениями. В частности, влияние климатических характеристик не может быть выявлено из краткосрочных измерений, поскольку метеорологические условия во время измерений и период измерений в году имеют большое влияние на результаты измерений. Следовательно, долгосрочные измерения, такие как один год или хотя бы один сезон, полезны для выявления общих ветровых условий для конкретной городской конфигурации в конкретном климатическом регионе.
2.2. Температура
Температура воздуха внутри уличного каньона в значительной степени определяет охлаждающий потенциал естественной вентиляции близлежащих зданий [25] , в то время как разница температур между поверхностями каньона является важной движущей силой движения потока в каньоне, особенно когда поток окружающего ветра медленный.
Температура поверхности каньона тесно связана с местным климатом, городской морфологией, тепловыми свойствами строительных и уличных материалов, ориентацией каньона, AR каньона и фактором обзора неба.представляет собой схематический вид тепловой среды внутри уличного каньона, куда также включены максимальные температуры и перепады температур, о которых сообщалось в двух предыдущих исследованиях [49] , [58] . Как правило, из-за разного угла падения солнечного света горизонтальные поверхности земли имеют гораздо более высокие температуры, чем поверхности вертикальных стен. [58] , [59] , [60] , [61] , [62] .При том же угле падения солнечного света поверхность с более низким альбедо может достичь гораздо более высокой температуры поверхности, чем поверхность с более высоким альбедо [58] . Изменение угла падения солнечного света со временем могло привести к значительному изменению температуры поверхности внутри каньона с дневными амплитудами до 35 ° C, в то время как максимальная температура между двумя противоположными стенами здания с прямым солнечным излучением и без него, по наблюдениям, повышалась. до 19 ° C [49] . Кроме того, каньон с более высоким значением AR имеет более ограниченный коэффициент обзора неба и, таким образом, может производить более сильный эффект затенения солнечного излучения [26] , [60] , [63] , [64] , чем каньон с более низким значением AR.Это поддерживает рассмотрение городских конфигураций с высоким AR в географических регионах низких широт, где минимизация солнечной радиации является желательным критерием в городском дизайне [60] , [64] . По сравнению с результатами, измеренными в каньоне с AR, равным 2,5 [49] , относительно более низкие температуры поверхности и перепады температур были зарегистрированы в более глубоком каньоне с AR, равным 3,3 [25] , где максимальная температура поверхности во время дневное время колеблется от 35 ° C до 41 ° C, а максимальная суточная одновременная разница температур между двумя противоположными фасадами, в зависимости от высоты каньона, составляла от 9 ° C до 18 ° C.
Общий вид тепловой среды внутри уличного каньона, где представлены основные причины разницы температур, а также максимальные температуры и разницы температур, указанные в двух ссылках: [49] , [58] ; символы Ta, Tg − gp1, Tg − gp2 и Tg − as обозначают температуру воздуха, температуру освещенной солнцем земли с серым тротуаром, температуру затененной земли с серым тротуаром и температуру освещенной солнцем земли с асфальтированной улицей соответственно.
Температура воздуха внутри уличного каньона намного ниже (до 13 ° C), чем температура на поверхности каньона прямого солнечного излучения [49] . Однако, в отличие от температуры поверхности, конфигурации каньонов и материалы поверхности не оказывают очевидного влияния на температуру воздуха [26] , при условии, что значение AR не очень велико (например, выше 7–10 в [] []). 65] ). Несколько более низкие температуры воздуха (на 1–3 ° C) наблюдались в более узких уличных каньонах с AR от 2 до 4, чем в более широких уличных каньонах с AR от 0.7–0,9 в дневное время, в то время как такая разница температур составляла 3–4 ° C в ночное время [26] . Таким образом, считается, что средняя температура воздуха определяется преимущественно крупномасштабными региональными факторами, а не факторами уличного масштаба [59] , [66] , [67] . По вертикали не наблюдалось явной температурной стратификации в зависимости от высоты каньона, что следует отнести к сильному перемешиванию и адвективным явлениям внутри каньона [49] .Однако из-за эффекта затенения температура воздуха внутри глубокого каньона с АО, равным 3.3, в дневное время была на 3–5 ° C ниже, чем соответствующая температура воздуха над каньоном [25] . Кроме того, эффект теплового острова, а именно разность температур воздуха между местом наблюдения внутри каньона и фоновой станцией, был в основном близок к 2 ° C [25] , [26] . Однако разница температур воздуха между точкой мониторинга над каньоном и фоновой составляла от 4 ° C до 11 ° C [68] , [69] .
Приведенный выше обзор дает общее представление о тепловой среде в уличных каньонах, хотя перекрестное сравнение различных измерений и анализ влияющих факторов затруднены. Из приведенного выше обзора можно сделать два замечания. Во-первых, в низкоширотных географических регионах глубокие каньоны улиц с высокими значениями AR являются важным критерием проектирования в градостроительстве с целью уменьшения солнечной радиации в каньонах. Однако, как было рассмотрено в предыдущем разделе 2.1, глубокие каньоны обычно соответствуют постоянной скорости ветра, что приводит к негативным последствиям для удаления загрязняющих веществ.В этом контексте по-прежнему необходимо изучение оптимальных значений AR с учетом усиления солнечной энергии, городской вентиляции и удаления загрязняющих веществ. Во-вторых, антропогенная жара и использование уличных материалов с низким альбедо (и высокой поглощающей способностью) являются важными причинами повышения температуры внутри уличных каньонов [49] . Акбари и др. [70] сообщил, что изменение альбедо поверхности с 0,25 до 0,4 в типичном теплом климате средних широт может снизить дневную температуру воздуха в летние дни на 4 ° C.Из-за отвода тепла кондиционерами в скрытых помещениях за пределами многоэтажных жилых домов в Гонконге максимальная температура составляет 11 ° C [71] .
2.3. Загрязнители дорожного движения
Выхлопы транспортных средств давно признаны одним из основных антропогенных источников загрязнения воздуха в городских районах [72] , [73] , [74] , [75 ] , [76] .Основными загрязнителями, связанными с дорожным движением, являются ТЧ, CO, NOx, углеводороды [77] , [78] . Из-за повышенных выбросов транспортных средств и / или неблагоприятных условий рассеивания [27] , загрязняющие вещества могут накапливаться до очень высоких уровней в уличных каньонах по сравнению с фоновыми концентрациями [29] , [30] , [31] , [32] , [33] , [79] , [80] , [81] , 82] , [83] , [84] , [85] , [86] .Сообщалось, что загрязняющие вещества, связанные с дорожным движением, такие как PM 10 , CO, бензол и толуол в уличных каньонах, часто превышают пороги безопасности, предлагаемые местными стандартами качества воздуха или стандартами ВОЗ [87] , [88] . Высокий уровень загрязняющих веществ, связанных с дорожным движением, может серьезно ухудшить качество городского воздуха и нанести ущерб здоровью человека [89] , [90] .
Как и в случае с картиной потока, качество воздуха в глубоких каньонах [23] со скиммингом в основном исследовалось, поскольку они представляют собой наихудшие условия для разбавления загрязняющих веществ [91] .В определенных условиях окружающей среды более узкий каньон обычно соответствует худшему качеству воздуха на улице [92] . Распространение и разбавление переносимых по воздуху загрязнителей в уличном каньоне сильно зависит от скорости обмена между внутренними частями каньона и его верхними слоями атмосферы [93] , [94] . Когда скорость окружающего ветра над каньоном слишком мала для установления связи между внутренней частью каньона и его верхними слоями атмосферы (см. Раздел 2.1) загрязняющие вещества накапливаются в каньоне улицы [46] , [95] , [96] , [97] . Напротив, когда скорость окружающего ветра достаточно высока для установления такой связи, загрязняющие вещества могут эффективно растворяться в верхних слоях атмосферы. Концентрации загрязнителей и уровни воздействия на пешеходов в уличных каньонах тесно связаны с интенсивностью движения. [98] , [99] , [100] , [101] .Как правило, высокие концентрации загрязняющих веществ, связанных с дорожным движением, таких как PM 2,5 , PM 10–2,5 , черный углерод (BC) и моноциклические ароматические углеводороды, в уличных каньонах отмечались в часы пик в рабочие дни [102] , [103] , [104] .
схематически представляет пространственное распределение концентрации внутри уличного каньона. В целом, по горизонтали загрязняющие вещества, связанные с дорожным движением, поддерживают относительно высокие концентрации в районе около подветренной стороны каньона [95] , [100] , [105] , [106] ] , тогда как концентрации уменьшаются вертикально по высоте над землей по обе стороны каньона [27] .Вакева и др. [107] сообщил, что концентрации субмикронных частиц и газообразных загрязнителей, выбрасываемых на уровне улицы, снижаются на 80% на высоте 25 м. Градиенты концентрации в вертикальных профилях мелких частиц все еще очевидны [27] ; это 12% между двумя уровнями измерения от 2,5 м до 8,9 м. Они объяснили, что уменьшение концентрации каньона в верхней части каньона происходит из-за повышенной турбулентности и перемешивания. В отличие от мелких частиц и газов, из-за гравитационного эффекта, значительные вертикальные градиенты концентрации были зарегистрированы для частиц большего размера [108] .
Основные факторы, влияющие на уровень загрязняющих веществ и их распределение внутри уличного каньона: интенсивность движения, скорость массообмена между уличным каньоном и его верхними слоями атмосферы, а также характер ветрового потока.
суммирует сообщенные отношения концентрации загрязняющих веществ, измеренных в уличном каньоне, к концентрации в соответствующем фоновом месте, таком как городской парк и пригород. Эти коэффициенты концентраций в основном находятся в пределах от 1,0 до 3,0, что указывает на высокий контраст концентрации загрязняющих веществ между улицами и фоновыми участками.Однако, в зависимости от интенсивности движения, коэффициенты концентрации должны изменяться как в пространстве, так и во времени. Кроме того, из-за ограниченного количества измерений на месте влияние климатических характеристик и периода измерения не может быть выявлено из результатов, обобщенных в. Крупномасштабные и долгосрочные измерения были бы полезны для перекрестного сравнения и анализа влияющих факторов.
Таблица 2
Отношения концентрации загрязняющих веществ, измеренные в уличном каньоне, к концентрации в соответствующем фоновом месте; классификация климата производится в соответствии с Системой классификации климата Кеппена – Гейгера [52] ; ПАУ — это аббревиатура от полициклических ароматических углеводородов, а Cr, Cu и Fe для хрома, меди и железа соответственно.
| Город / климат | Период измерения | PM 10 | PM 10–2,5 | PM 2,5 | BC | Cr, Cu и Fe | NOx | NO | CO | ЛОС | ПАУ | Бензол | Каталожный номер | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Гуанчжоу / умеренно-теплый (Cwa) | 1–2 февраля 2002 г. | 406 — 1,2 900— | — | — | — | — | 4.7 | — | — | 1,4 | [86] | |||
| Гонконг / умеренно-теплый (Cwa) | 1 января — 8 декабря 2005 г. | — | 1,3 | 1,5 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | [102] |
| 5 городов Нидерландов / умеренный морской климат (Cfb) | 6 месяцев, начало в июне 2008 | 1,2 | — | 1.2 | 1,9 | 2,0–3,0 | 1,8 | 1,5 | — | — | — | — | — | [31], [109] |
| Копенгаген / приморский умеренный (Cfb) | янв. — март. 1992–1994 | — | — | — | 2,4 | — | — | — | — | — | — | 3,2–5,3 | — | [110] |
| Роли / умеренно-теплый (Cfa) | авг.11 — 20 сентября 1988 г. | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 1,7 | — | — | [111] |
| Лос-Анджелес / Сухое лето (Csa) | 14, 20 февраля, 7, 16, 24 апреля 2003 г. | — | — | — | — | — | — | 2,0 | 13,9 | 2,6 | — | — | — | [99] |
2.4. Транспортный шум
Шум — еще одна серьезная экологическая проблема в городских районах. Хотя сочетание многих источников шума окружающей среды способствует формированию городского звукового ландшафта, шум дорожного движения обычно является наиболее важным фактором. Воздействие чрезмерного уровня шума может привести к ряду негативных последствий для здоровья [112] , в частности гипертонии [113] , [114] , [115] .
Уровни шума в уличных каньонах сильно связаны с интенсивностью движения [36] .Предыдущие измерения на месте (см. ) указывают на то, что уровни шума на обочине дороги в уличных каньонах часто превышают установленный законом предел в 70 дБА [34] . Обратите внимание, что в одном исследовании [116] сообщается о средних уровнях шума, а в других — о средних значениях. Исключение составляют те, о которых сообщает Morelli et al. [116] , который измерил уровни шума в трех европейских городах, которые все ниже, но все еще близки к 70 дБА. Из-за неравномерного распределения интенсивности дорожного движения эти зарегистрированные уровни транспортного шума в конкретном уличном каньоне (ах) не могут отражать средний уровень шума в городе, который, однако, является достаточным, чтобы продемонстрировать суровую звуковую среду в городских районах.Такой высокий уровень транспортного шума, безусловно, приведет к ухудшению звуковой среды в помещении.
Таблица 3
Уровни транспортного шума, измеренные в городских районах.
| Город | Описание | Средний уровень шума (дБА) | Вариация (дБА) | Артикул |
|---|---|---|---|---|
| Нью-Йорк | 329 образцов на 99 уличных участках | 73,4 | 95,06[36] | |
| Нью-Йорк | 6-дневные измерения вблизи главной городской автомагистрали | 74.5–76,9 | Стандартное отклонение: 1,4–1,6 | [35] |
| Валенсия | 5-летние измерения на квадрате | 72,3–73,4 | 69–77 | [119] |
| Curitiba | 100 проб в нескольких местах на двух улицах с движением | 73,1 | 68–78 | [120] |
| Афины | Краткосрочные измерения в каньонах 9 улиц | 75 | 66,1–81 | [ 117] |
| Basel | 20-минутные измерения на 60 уличных участках | 62 * | 55–66 | [116] |
| Girona | 20-минутные измерения на 40 уличных участках | 64 * | 60–68 | |
| Гренобль | 20-минутные измерения на 41 уличном участке | 67 * | 62–69 |
Nicol and Wilson [117] измерили вертикальную вариацию Значения уровня шума в девяти уличных каньонах с AR от 1.От 0 до 5,0. На основе этих данных измерений они затем разработали математическую модель для прогнозирования уровней шума внутри уличного каньона в зависимости от ширины улицы и высоты над улицей (см. ), которые предназначены для руководства при проектировании зданий. В целом уровень шума увеличивается с увеличением ширины улицы, что объясняется тем, что более широкая улица соответствует более высокой интенсивности движения. Кроме того, уровень шума снижается по высоте каньона. Поэтому уровень шума легче превысить 70 дБА в нижней части уличных каньонов.В глубоком каньоне в Гонконге [118] уровень шума на нескольких нижних этажах (1 / F-3 / F, 5 / F) превышает 70 дБА.
Прогнозируемые уровни шума (дБА) как функция ширины улицы и высоты над улицей [117] . Область (ОК) с уровнем шума ниже 70 дБА приемлема для проекта естественной вентиляции, тогда как область (Не ОК) с уровнем шума выше 74 дБА неприемлема. Возможны дизайнерские решения в диапазоне от 70 до 74 дБА.
4. Обсуждения и рекомендации
Многие исследования выявили значительное влияние микроклимата уличных каньонов на IEQ в зданиях с естественной вентиляцией в городских районах, которое в основном включает снижение скорости вентиляции и чрезмерное проникновение загрязняющих веществ и шума. Энергия, дневное освещение, тепловой комфорт, адаптация человека, безопасность и конфиденциальность в зданиях с естественной вентиляцией также очень важны, но они не включены в это исследование.Основываясь на обзоре микроклимата уличных каньонов и IEQ в зданиях с естественной вентиляцией, в этом разделе обсуждаются последствия и ограничения существующих исследований, а затем даются рекомендации для будущих исследований.
4.1. Интенсивность вентиляции
4.1.1. Переосмысление существующих исследований
Существующие измерения на месте (см. Раздел 2.1) воздушного потока в городских уличных каньонах показали, что скорость ветра внутри уличных каньонов относительно невелика, а направления ветра в основном параллельны (или почти параллельны) фасадам зданий, которые очень малы. отличается от тех, что можно найти в сельской местности или на открытых пространствах.Существующие исследования также показали, что расположение зданий (городское планирование), основанное на местных условиях окружающей среды, в значительной степени определяет микроклимат в уличных каньонах [125] , [126] . Причина в том, что хорошо спланированная городская территория соответствует эффективному обмену потоками между внутренней частью каньона и его атмосферой, которая не только обеспечивает движущийся поток в уличных каньонах, но и разбавляет загрязненный воздух. Первый является важным элементом для создания перепада давления для естественной вентиляции в зданиях, а второй помогает создать хорошую внешнюю среду для естественной вентиляции.Под влиянием климатических характеристик, метеорологических условий, морфологии города, расположения зданий и высоты зданий микроклимат, особенно состояние ветра, в уличном каньоне очень сложен и далеко не полностью изучен из существующих исследований. Кроме того, влияние этих факторов на результаты измерений невозможно выявить в существующих исследованиях. В частности, краткосрочные измерения бесполезны для выявления влияния климатических характеристик. Предлагается провести крупномасштабные, долгосрочные стандартизованные измерения с высоким разрешением на месте в типичных уличных каньонах для сбора подробных данных о местном ветре.Репрезентативные измерительные кампании в прошлом включают европейские проекты URBVENT [11] и RESHYVENT [163] , а также французский проект PRIMEQUAL [22] . Эти данные можно (а) обобщить и проанализировать, чтобы найти их корреляцию с другими влияющими факторами, такими как значение AR, преобладающая скорость и направление ветра, а затем оптимизировать городское планирование для улучшения микросреды в уличных каньонах, (б) проанализировать, чтобы напрямую коррелируют с характеристиками естественной вентиляции близлежащих зданий и (c) обобщены для обеспечения точных граничных условий для дальнейшего анализа CFD оптимального дизайна оболочки для адаптации к городской среде.
Существующие исследования (см. Раздел 3.1) подтвердили значительное снижение значений ACH в городских условиях и предоставили примеры реальных значений ACH в городских зданиях с естественной вентиляцией. Они подразумевают, что тщательный дизайн ограждающих конструкций может улучшить адаптацию зданий к городской среде и улучшить характеристики естественной вентиляции с точки зрения увеличения скорости вентиляции и увеличения срока ее эксплуатации. Однако из-за уникальности оболочки и окружающих характеристик конкретного здания в городских районах и непостоянных ветровых условий эти предыдущие исследования очень трудно сделать общий вывод, применимый к другим сценариям.Это основная причина, по которой (а) в различных предыдущих исследованиях (Раздел 3.1.1) сообщалось о разном процентном снижении скорости вентиляции, вызванном наличием окружающих зданий, и (б) в некоторых исследованиях сообщалось о приемлемых значениях ACH, а в других — о недостаточных (Раздел 3.1.1). 2). Кроме того, влияние параметров окружающей среды, таких как направление ветра [164] , [165] , на внутренние кондиционеры в городских зданиях, все еще остается неясным. Такие знания необходимы для руководства городским планированием и проектированием зданий.Чтобы улучшить наше понимание и предоставить общую информацию о проектировании зданий с естественной вентиляцией в городских районах, в будущих исследованиях может быть уделено больше внимания двум аспектам. Во-первых, следует проводить больше измерений значения ACH на местах в городских зданиях с естественной вентиляцией. Долгосрочные и крупномасштабные измерения очень полезны для получения общих сведений о характеристиках естественной вентиляции в городских зданиях и для анализа влияющих факторов. Во-вторых, будущие исследования CFD должны включать более реалистичные граничные условия.Тем не менее, CFD-исследования зданий с естественной вентиляцией в сложном городском контексте по-прежнему являются проблемой для нынешних вычислительных мощностей, поскольку большая разница в масштабе между окнами и городской территорией будет включать огромное количество ячеек сетки.
4.1.2. Интеграция с другими системами
Тщательное городское планирование и проектирование ограждающих конструкций зданий являются основными способами повышения эффективности естественной вентиляции зданий в городских районах. Однако сами по себе они ограничены, и иногда возникает недостаточная скорость вентиляции.Ввиду все более застойного ветрового потока в городских районах с высокой плотностью населения важно изучить другие пассивные и / или активные системы, чтобы помочь системам естественной вентиляции максимально использовать их.
Гибридная вентиляция [163] , [166] , [167] , [168] , [169] , сочетающая систему естественной вентиляции с любой системой механической вентиляции или даже системы кондиционирования воздуха могут обеспечить минимальную скорость вентиляции, когда чисто естественная система вентиляции не может обеспечить достаточный обмен воздушного потока.Более подробное обсуждение гибридной вентиляции представлено в разделе 4.2. Кроме того, архитектурные элементы, такие как windcatcher [170] , [171] , балкон [133] , [134] , [172] , стенка крыла [ 173] , [174] и вентиляционные шахты [175] , продвигаются к использованию в зданиях для улучшения обмена внутренним и наружным воздушным потоком за счет гениального использования аэродинамической схемы потока вокруг тел обтекания.Однако их производительность и оптимальные конфигурации требуют дальнейшего изучения.
Сочетание естественной вентиляции с другими технологиями пассивного охлаждения, такими как тепловая масса [176] , [177] , материалы с фазовым переходом [178] , солнечный дымоход [179] , [ 180] , двустенная стенка [181] , [182] и вентиляция земля-воздух [183] привлекают все больше и больше внимания в последние годы.Эти передовые пассивные системы охлаждения в сочетании с резервными системами механической вентиляции определенно улучшат скорость вентиляции, уменьшат проникновение загрязняющих веществ и шума и будут меньше подвержены влиянию изменения климата и более частого возникновения экстремальных климатических явлений [184] . Однако применение этих технологий в городских зданиях, особенно в густонаселенных городских районах, ограничено многими факторами, такими как доступность природных ресурсов, интеграция со зданиями, ветровая безопасность, стоимость, эксплуатация и техническое обслуживание.
4.2. Качество воздуха в помещении
Существующие исследования (см. Разделы 2.3, 3.2) показали, что (а) уровни концентрации загрязняющих веществ, связанных с дорожным движением, в уличных каньонах в большинстве случаев в 1,0–3,0 раза выше, чем фоновые концентрации в городах, и (б) доля атмосферных выбросов загрязняющие вещества, попадающие в помещения, составляют десятки процентов. Эти результаты явно указывают на важность учета качества наружного воздуха при проектировании зданий с открытыми окнами или дверями, соединяющими внутреннее и внешнее пространство.Учитывая, что высокая концентрация загрязняющих веществ, накопленных внутри уличных каньонов из-за увеличения количества источников, связанных с движением транспорта, и неблагоприятных условий рассеивания, следует уделять особое внимание проникновению внешних загрязнителей через открытые окна или двери во внутреннюю среду. Основываясь на текущих знаниях, возможные последствия и предложения можно резюмировать следующим образом.
Во-первых, было очевидно, что разбавление и рассеяние загрязняющих веществ в уличных каньонах сильно зависит от обмена потоками между внутренней частью каньона и атмосферой над ним.Опять же, городское планирование должно проводиться тщательно, чтобы гарантировать, что связь между потоком каньона и его вышеперечисленным окружающим потоком может быть часто установлена. Кроме того, здания, которые часто используют естественную вентиляцию, такие как жилые дома, не следует планировать в районах с высокой интенсивностью движения. При проектировании здания следует учитывать окружающие условия движения; в частности, водозаборы не должны ориентироваться на основных транспортных улицах.
Во-вторых, аналогично контролю тепловой нагрузки в помещении для стимулирования использования естественной вентиляции, разумный контроль деятельности в помещении для снижения нагрузки по загрязнению внутри помещения очень полезен для продвижения использования естественной вентиляции, поскольку деятельность в помещении является основным источником загрязняющих веществ в помещении. .
В-третьих, хотя существующие исследования предоставляют достаточно качественных доказательств в отношении проникновения внешних загрязнителей во внутреннюю среду, количественных исследований все еще очень мало. Необходимо провести дополнительные количественные исследования для уточнения количества проникновения и факторов, на которые оно влияет. В частности, измеренные загрязнители, связанные с уличным движением, должны сравниваться с местными стандартами качества воздуха в помещении.
В-четвертых, аналогично третьему пункту, динамический процесс проникновения внешних загрязнителей во внутреннюю среду изучен далеко не полностью.Здесь следует различать твердые и газообразные загрязнители. Основные цели понимания процесса динамического проникновения — прояснить механизмы проникновения и факторы, влияющие на проникновение, которые являются фундаментальной информацией для разработки эффективных мер контроля. В дополнение к источникам загрязнения дорожного движения, которые являются почти объемными источниками, некоторые точечные источники, такие как выхлопные газы гаражей, кухонь ресторанов и прачечных, а также даже преднамеренные выбросы террористами, являются важными загрязнителями окружающей среды, которые могут оказывать локальное воздействие на их близлежащие внутренние помещения.Необходимы дополнительные исследования по этим аспектам.
В-пятых, механическая вентиляция с фильтрами может значительно снизить проникновение твердых частиц, загрязняющих окружающую среду. Park et al. [18] сообщил, что, по сравнению с использованием естественной вентиляции, использование механической вентиляции с фильтрами в жилых зданиях снижает соотношение ввода / вывода на 26% для субмикронных частиц и на 65% для мелких частиц, что существенно снижает воздействие внешних частиц. . Обоснование гибридной системы вентиляции состоит в том, чтобы максимально использовать естественную вентиляцию, в то время как система механической вентиляции работает только тогда, когда естественная вентиляция не может обеспечить требуемый IEQ.О хороших характеристиках гибридной вентиляции с фильтрами и темперирующими устройствами в жилых домах недавно сообщили Тернер и Авби [169] . В целом, гибридная система вентиляции — это простое, выполнимое и низкоэнергетическое решение для проектирования зданий, которое (а) обеспечивает достаточную интенсивность вентиляции независимо от величины скорости наружного ветра и разницы температур внутри и снаружи помещения, (б) значительно снижает воздействие частиц. когда уровни концентрации твердых частиц, загрязняющих окружающую среду, неприемлемы для естественной вентиляции, и (c) может использоваться почти во всех ситуациях, когда может использоваться естественная вентиляция.Дальнейшее развитие гибридной вентиляции должно быть сосредоточено на ее стандартизированном применении, особенно с автоматическим управлением, в жилых и школьных зданиях.
4.3. Шум от уличного движения
Согласно имеющимся сведениям (см. Раздел 2.4), средний уровень шума от дорожного движения в нижней части уличных каньонов легко превышает 70 дБА, что, безусловно, приведет к неблагоприятной звуковой среде в соседних зданиях с естественной вентиляцией. В этом контексте необходимо провести дополнительные исследования для улучшения понимания звуковой среды в уличных каньонах, особенно вертикальных колебаний уровня шума и его взаимосвязи с влияющими факторами.Кроме того, контроль шума в зданиях с естественной вентиляцией, особенно в вентиляционных отверстиях, заслуживает дальнейшего исследования [185] . Очевидно, что наиболее эффективный метод ослабления шума — это расположить здание или окна в зоне с низким уровнем шума. В зоне с высоким уровнем шума типичные методы борьбы с шумом у окна заключаются в установке барьеров, таких как экран, балкон и акустические жалюзи [185] , а также включение реактивных элементов [186] , поглощающих материалов [187] и потолочные отражатели [188] .Эти меры обычно могут привести к снижению шума до 23 дБА [187] . Более того, Azkorra et al. [189] обнаружил, что у зеленых стен есть взвешенный потенциал звукоизоляции 15 дБА.
Акустические характеристики системы открывания должны быть предоставлены проектировщикам вместе с характеристиками вентиляции, чтобы они могли выбрать подход, удовлетворяющий обоим. Oldham et al. [190] предложил метод, позволяющий одновременно проектировать акустические и вентиляционные характеристики систем открывания.Однако до сих пор имеется очень мало информации о комбинированном анализе затухания шума и характеристик потока метода управления. На сегодняшний день все еще сложно обеспечить акустически комфортную внутреннюю среду и адекватную скорость обмена одновременно в здании с естественной вентиляцией в зоне с высокой интенсивностью движения.
5. Резюме и выводы
В данном документе представлен обзор прошлых исследований (а) микроклимата городских уличных каньонов, (б) потенциального влияния такого микроклимата на IEQ в соседних зданиях с естественной вентиляцией и (в) реальные статусы IEQ в городских зданиях с естественной вентиляцией.На основе имеющихся знаний обобщаются последствия для городского планирования и проектирования зданий и даются рекомендации для будущих исследований.
В уличных каньонах с AR больше 0,65–0,7 направления ветра в основном параллельны (или почти параллельны) фасадам зданий как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях; Скорость ветра в основном меньше 1,0 м / с, снизившись примерно на 70–90% по сравнению с ветрами над уличными каньонами. В зависимости от метеорологических условий и характеристик каньона зафиксированная одновременная разница температур между двумя фасадами достигает 19 ° C, в то время как разница температур воздуха внутри каньона очень небольшая.Уличные каньоны являются горячими точками как для загрязняющих веществ, связанных с дорожным движением, так и для шума. Средние концентрации загрязняющих веществ в уличных каньонах в большинстве случаев в 1,0–3,0 раза превышают соответствующие фоновые концентрации в городах, в то время как средний уровень шума в нижней части каньона легко превышает пороговое значение в 70 дБА.
Значение ACH в зданиях с естественной вентиляцией значительно снижено (почти до 100%) в городских районах по сравнению с изолированными условиями. Естественная вентиляция иногда не может поддерживать достаточные значения ACH для приемлемого качества воздуха в помещении в городских зданиях, хотя потенциально может обеспечить очень высокие (десятки) значения ACH.Связанные с дорожным движением загрязнители имеют до 100% более высокие концентрации в зданиях с высокой интенсивностью движения, чем в зданиях с низкой интенсивностью движения, где проникновение внешних загрязнителей увеличивает концентрации загрязнителей внутри помещений на десятки процентов.
Существующие знания показывают, что разумное городское планирование и тщательный дизайн ограждающих конструкций являются основными способами улучшения IEQ в зданиях с естественной вентиляцией и, таким образом, максимального использования естественной вентиляции. В отношении загрязняющих веществ и шума здания с естественной вентиляцией следует планировать в районах с низкой интенсивностью движения, а главные окна не должны направлять улицы с интенсивным движением транспорта.Гибридная вентиляция с использованием механической вентиляции с фильтрацией в качестве резервной системы для естественной вентиляции является многообещающей системой вентиляции в городских районах для обеспечения минимальной скорости вентиляции и предотвращения чрезмерного проникновения внешних загрязнителей.
Однако количественные исследования, особенно измерения на месте, как микроклимата в уличных каньонах, так и IEQ в городских зданиях с естественной вентиляцией, по-прежнему очень немногочисленны, и большинство из них являются краткосрочными измерениями при определенных условиях окружающей среды.Перекрестное сравнение этих исследований и анализ влияющих факторов в настоящее время невозможны. Чтобы лучше понять и улучшить IEQ в городских зданиях с естественной вентиляцией, следующие рекомендации сделаны для будущих исследований.
- • Для накопления микроклиматических данных, которые являются фундаментальной информацией для городского планирования, проектирования зданий и даже моделирования CFD, следует проводить крупномасштабные, долгосрочные стандартизованные измерения с высоким разрешением на месте в типичных городских уличных каньонах.
- • Необходимо также проводить дополнительные измерения на месте, чтобы лучше понять IEQ в городских зданиях с естественной вентиляцией. Измеренные данные следует сравнить с местными стандартами IEQ и проанализировать, чтобы обобщить влияющие факторы.
- • Следует изучить динамический процесс проникновения твердых частиц и газообразных загрязнителей из уличных каньонов в близлежащую внутреннюю среду, чтобы понять механизмы проникновения и разработать рекомендации по проектированию.
- • Необходимо провести комбинированный анализ характеристик потока, проникновения загрязняющих веществ и ослабления шума для оптимизации конструкции ограждающих конструкций здания с целью адаптации микроклимата уличного каньона.
- • Необходимо приложить больше усилий для решения связанных проблем, связанных с объединением естественной вентиляции с другими технологиями активного и / или пассивного охлаждения в городских зданиях.
Тендер Правительства Украины на Измерение параметров микроклимата (жилой, производственный
На главную> Тендеры> Европа> Украина> Измерение параметров микроклимата (жилые, производственные помещения), as
ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТАМОЖЕННАЯ СЛУЖБА УКРАИНЫ В ХМ.OBL объявил тендер на Измерение параметров микроклимата (жилые, производственные помещения), а также при рассмотрении жалоб и претензий. Месторасположение проекта — Украина, тендер закрывается 10 марта 2020 года. Номер тендерного объявления — UA-2020-02-24-003019-c, а ссылочный номер ТОТ — 40928839. Претенденты могут получить дополнительную информацию о тендере и могут запросить полную тендерную документацию, зарегистрировавшись на сайте.
Страна: Украина
Резюме: Измерение параметров микроклимата (жилые, производственные помещения), а также при рассмотрении жалоб и претензий
Срок сдачи: 10 марта 2020 г.
Реквизиты покупателя
Покупатель: ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТАМОЖЕННАЯ СЛУЖБА УКРАИНЫ В ХМ.ОБЛ
29000, Украина, Хмельницкая область, Хмельницкий, Шевченко, 53
Украина
Прочая информация
ТОТ Ссылка: 40928839
Номер документа. №: UA-2020-02-24-003019-c
Конкурс: ICB
Финансист: Самофинансируемый
Информация о тендере
Измерение параметров микроклимата (жилые, производственные помещения), а также при рассмотрении жалоб и претензий
DK 021-2015 (CPV): 73100000-3 — Услуги по исследованиям и экспериментальным разработкам
Размер минимального шага аукциона: 390.00 грн.
Ожидаемая цена: 39,00000 грн.
Количество: 1 шт.
Дата окончания предложения: 10.03.2020