Рекомендации к оформлению тома «Расчеты КЕО и инсоляции»
В статье подробно расписаны рекомендации по оформлению текстовой и графической частей, а также список необходимых документов при формировании тома «Расчеты КЕО и инсоляции»
Рекомендации к оформлению тома «Расчеты КЕО и инсоляция»
Текстовая часть:
1. Введение, описание расположение объекта:
a. Указание светоклиматического района;
b. Указание района расположения объекта (исторический центр города или нет);
c. Список (таблица) зданий окружающей застройки, учтенных в расчетах с указанием характеристик: адрес, высота зданий, коэффициенты отражения фасадов, общие коэффициенты пропускания света. Указать ссылку на исходные данные;
d. Обоснование выбора расчетных точек расчетов инсоляции и КЕО с учетом адресов (если в каком-нибудь здании расчет не выполнялся, то описать почему);
e. Таблица результатов расчетов инсоляции с указанием адреса здания, номер расчетной точки, итоговое время инсоляции, нормативное время инсоляции, пометка о выполнении или невыполнении требований;
f. Таблица результатов расчетов КЕО с указанием адреса здания, номер расчетной точки, расчетного значения КЕО, нормативного значения КЕО, пометка о выполнении или невыполнении требований;
g. Общий вывод о выполнении или невыполнении требований с указанием условий обеспечения нормативных требований КЕО и инсоляции (совмещенное освещение, выделение зон с достаточным естественным освещением, замена оконных заполнений и т.д.).
2. Расчет инсоляции.
3. Расчет КЕО.
Графическая часть:
4. Ситуационный план 1:2000.
5. Схема расположения расчетных точек КЕО 1:500.
6. Расчет инсоляции.
7. Расчет инсоляционных и теневых углов, а также определения расположения расчетных точек.
8. Расчеты КЕО.
Приложения:
9. Технические паспорта зданий существующей окружающей застройки (в составе: план участка, планы всех этажей, ведомость помещений).
10. Материалы фотофиксации или обмерочные чертежи/схемы фасадов зданий окружающей застройки с указанием высотных отметок зданий, оконных проемов, высоты подоконников над уровнем земли и уровнем пола, указать ширину четверти оконных проемов и ширину оконных заполнений; указать характеристики оконных заполнений (тип остекления и переплета, общий коэффициента пропускания света); цветовые характеристики отделки фасадов (цвет фасадов и коэффициенты отражения); приложить СРО на право выполнения работ по обследованию зданий.
11. АР и СПОЗУ перспективной окружающей застройки, заверенные подписью и печатью застройщика с приложением Свидетельства права собственности на участок (при необходимости).
Естественное освещение, как привычный для человеческой деятельности атрибут, сложным образом связано со зданиями и их архитектурой. Под архитектурным освещением нередко подразумевают вид здания или застройки в условиях природного света. Источником природной световой энергии является солнечное излучение, которое, проходя через земную атмосферу, частично рассеивается, образуя диффузный свет неба. При отсутствии облаков прямые солнечные лучи достигают земной поверхности. Прямой и рассеянный свет, отражаясь от поверхности земли, увеличивает яркость неба, особенно у горизонта. Формирующее так называемый световой климат местности естественное освещение включает, таким образом, три составляющие: прямой солнечный свет, рассеянный или диффузный свет неба и отраженный от земной поверхности.
Дневным светом принято считать световой поток, излучаемый всей поверхностью закрытого облаками небосвода, когда облачность приводит к рассеиванию солнечного света. Солнечный свет, воспринимаемый непосредственно при отсутствии облачности, обычно не рассматривается при изучении естественного освещения, а включается в специальный раздел инсоляции и солцезащиты зданий.
Наличие в зданиях световых проемов в виде окон и фонарей обеспечивает доступ естественного света в помещения, сохраняя для человека контакт с внешней средой, ощущение времени суток, свободу визуализации внутреннего пространства. Решение задач проектирования световых проемов зданий требует комплексного подхода с проведением оценок экономической эффективности устройства системы естественного освещения, снижения тепловой защиты и тепловой устойчивости, снижения прочности несущих конструкций. Выбор размеров, формы и расположения световых проемов должен способствовать подчеркиванию положительных и делать незаметными отрицательные стороны естественного освещения. Создаваемая проектировщиком световая среда должна соответствовать потребностям человека для условий выполнения работы и отдыха в насыщенности внутреннего пространства естественным светом, в простоте ориентации, в гармонии освещенных и затененных поверхностей. Сложной задачей является исключение прямой и отраженной блесткости, в особенности в помещениях, оборудованных большим числом мониторов. Формируемая световая обстановка зависит от яркости внутренних поверхностей, дискомфортного действия слепящих ярких участков поверхностей на темном фоне, тенеобразования на объемных предметах, неравномерности распределения света в помещении.
При проектировании зданий и сооружений, а также при реконструкции и реставрации существующих, бывших в эксплуатации построек, необходимо выполнять оценку естественного освещения нормируемых помещений.
Достаточное, комфортное освещение - один из методов, с помощью которого создается качественная микроклиматическая среда обитания. Такой подход одинаково важен и для архитектурно-строительных решений жилых комплексов, и для объектов общественного назначения, и для производственных помещений.
Нормативная база строительной отрасли подвержена периодическим изменениям. Это зависит от технического прогресса, различных объективных и субъективных факторов. Так, в СССР, нормы и методика расчета освещенности определялись СНиП 11-4-79. Затем был принят нормативный документ СНиП 23-05-95*.
Правовым решением, регулирующим эти вопросы в современной России, являются введенные в 2003 г. нормативные документы - СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 и СП 23-102-2003. С 15.03.2010 г. утвержден СанПиН 2.2.1/2.1.1.2585-10 «Изменения и дополнения №1 к СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03». В соответствии с Постановлением правительства от 26.12.2014 г. №1521 среди перечня национальных стандартов обязательного применения указан СП 52.13330.2011 (актуализированная редакция СНиП 23-05-95*).
Чтобы избежать ошибок, при расчетах и проектировании следует руководствоваться положениями СП 23-102-2003. Данная методическая и нормативная база регламентирует основные положения и принципы расчетов, требований к проектированию освещенности зданий различного назначения.
Данные нормативы обязуют проектировщиков предусматривать естественную освещенность помещений, с постоянным пребыванием людей. Такое освещение разделено на типы:
• верхнее;
• боковое;
• комбинированное.
Верхнее естественное освещение в большей мере касается производственных помещений и устраивается посредством световых фонарей, размещенных в конструкции кровли. При боковом освещении используются как традиционные оконные блоки, так и различные современные дизайнерские решения, от стеклянных фасадов до спайдерных систем.
Однако бывает так, что увлекаясь внешним, дизайнерским эффектом, проектировщики вольно или невольно, отодвигают проблему освещенности на второй план. Это, в свою очередь, чревато нарушением комфорта внутри помещений, ухудшением условий труда и быта.
Так, большие по площади стеклянные проемы будут способствовать излишней яркости при солнечном свете. И наоборот, маленькие окна потребуют дополнительного, теперь уже искусственного, освещения или изменения функционального назначения помещения.
Свет – природное явление, некая излучаемая энергия, с помощью которой пространство становится видимым. Феномен света по-разному трактуется в различных понятиях – научных, философских, религиозных и прочих догматиках.
Не стала исключением техническая отрасль, поместив свет в жесткие рамки СНиП и разделив его на три вида освещения:
• естественное, источником которого является солнце;
• искусственное, присуще только искусственным источникам;
• совмещенное.
Самым биологически значимым является, конечно же, естественное освещение. Оно обладает высокими характеристиками светового потока, в том числе благоприятной спектральной структурой, равномерно распределяющей энергию видимых, ультрафиолетовых и инфракрасных диапазонов излучений. К естественному освещению максимально адаптированы зрительные функции человека.
Естественный свет дает возможность наилучшим образом обеспечить освещенность функционального пространства при минимальных энергозатратах, благоприятно воздействует на контингент работников и способствует выполнению условий безопасности труда, увеличению производительности. В то же время недостаточное, или некачественное (отсутствие естественного света) освещение, отрицательно влияет на органы зрения, психику человека. Возникающие усилия в процессе опознания четких либо сомнительных сигналов провоцируют усталость центральной нервной системы, эмоциональное состояние испытывает угнетенность, приближается к фрустрации.
Установлено наблюдениями и подтверждается научными работами, что воздействие естественного света на оптико-вегетативную нервную систему человека способствует активизации функций иммунной защиты, росту и развитию организма, также положительно влияет на течение основных процессов жизнедеятельности, обмена веществ, нивелируя неблагоприятные факторы окружающей среды. Динамика психофизиологического влияния солнечного света на человека подтверждается анализом публикаций и научных данных, полученных в результате изучения высокоширотных феноменов. В частности, такого, как полярная ночь.
Врачи пришли к выводу, что человеческий организм никогда в полной мере не адаптируется к условиям Крайнего Севера. Нарушение иммунитета, гиперметеочувствительность, обострение хронических недугов – результаты воздействий неблагоприятных факторов. Нарушение биоритмов, как последствие светового голода, отражается на утрате организмом способности синтезировать важный гормон – серотонин. Итогом является разлад психики, интеллектуальная деградация, алкоголизм, хроническая депрессия, перерастающая в склонность к суициду.
Особенно пагубно недостаток естественного света отражается на детях. В целях профилактики показана глубокая витаминизация, препараты, содержащие рыбий жир, печень трески.
В целях компенсации за проживание и работу в неблагоприятных природных условиях производятся специальные выплаты, процентные надбавки к оплате труда, возмещается стоимость проезда к месту отдыха и обратно в пределах Российской Федерации, предоставляется дополнительный отпуск, установлены льготные нормы выхода на пенсию.
Уплотненная застройка в России и примеры в других странах
Пространственную городскую среду комфортного обитания человека формирует Градостроительство – сложнейший комплекс отношений, зависящий от социальных, общественно-экономических, эстетических, технических и даже санитарно-гигиенических условий. С принятием в 2004 году Градостроительного кодекса Российской Федерации ощутимо ухудшилось качество городской среды, возникли новые проблемы в этой отрасли. Такое положение связано с отменой большинства федеральных нормативов и с передачей полномочий в региональное управление. Характерным примером служит, так называемая, уплотненная или точечная застройка.
Застройщики, или как сейчас принято называть – девелоперы, преследуют исключительно коммерческие цели. Их мало интересуют проблемы социальной инфраструктуры, загазованности воздуха и тем более такая «мелочь», как освещенность и инсоляция.
В условиях сложившейся, устоявшейся городской застройки девелоперы отыскивают любые, более-менее пригодные для строительства места. Как правило, это небольшие, не всегда геометрически правильные участки. Прибыль от такого строительства можно получить только из-за повышенной этажности. В результате такой «точечной» застройки появляется несомасштабный окружающему архитектурному фону уродливый «дом-монстр». Такая «махина» портит вид, перекрывает свет, значительно снижает цену соседнего жилья, нарушает комфорт и нормы инсоляции. Воздействие прямых солнечных лучей на помещение трудно переоценить.
Во времена Советской власти законодательно закреплялись нормы продолжительности инсоляции и уровня естественного освещения. Солнечное излучение использовалось при лечении рахита, туберкулеза, для профилактических целей при инфекционных заболеваниях. Нормы предписывали инсолировать квартиру в день не менее 3 часов. Сейчас продолжительность непрерывной инсоляции для помещений жилых и общественных зданий устанавливается от 2,5 до 1,5 часов дифференцированно в зависимости от типа квартир, функционального назначения помещений, планировочных зон города, географической широты. В южных, «солнечных» районах нормируется также и солнцезащита.
Современная наука, в частности медицинская, не находит альтернативы солнечному свету. Его недостаток либо отсутствие пагубно отражается на физиологии человека, иммунной системе, психике. Поэтому российское законодательство сохраняет нормативы градостроительства СП 42.13330.2011, где прописаны требования соблюдения правил и норм освещенности, требования соблюдения противопожарных разрывов между зданиями и пр.
Так бытовые разрывы должны быть не менее 15 метров для зданий высотой до 3 этажей. Четырех этажные здания подразумевают 20 метровое расстояние. А разрыв между длинными сторонами и торцами зданий с выходящими окнами жилых комнат должен составлять не менее 10 метров.
Сложные градостроительные условия либо реконструкции допускают изменения указанных расстояний с обязательным соблюдением норм инсоляции, освещенности, пожарной защиты, а также исключения просматриваемости жилья «из окна в окно». Такой подход характерен для России и большинства республик бывшего СССР.
Другие страны практикуют иной подход. В первую очередь выполняется высотная застройка небоскребами. Примером может служить Гонконг:
В Японии, например, нормируется затенение соседнего владения.
В 1999 году Европейский комитет по стандартизации после двенадцатилетней работы принял новые нормы освещенности EN 12464-1, получившие статус общеевропейских, и с 2003-го года началось введение этих норм в действие в странах Европейского Союза. Международная комиссия по стандартизации (ISO) на основе этих норм приняла международные нормы внутреннего освещения ISO 8995:2002.
Конфликтные ситуации девелоперов и владельцев существующего жилья на Западе регулируются судебными исками, штрафами, различными компенсациями. Британия придерживается 200 летней нормы «Право на свет». Чехам, шотландцам, голландцам и итальянцам достаточно для счастья одного солнечного часа в день.
Примеры уплотненной застройки стран Европы:
Сен-Тропе (Франция) – типичная «черная» застройка для бедных:
Плотные, урбанизированные, но богатые кварталы Афин (Греция):
В Европейских нормах освещенности для ряда помещений введен еще один нормируемый параметр: для рабочих мест, оснащенных мониторами (т.е. практически для всех рабочих мест в офисах) устанавливаются требования к максимальной яркости тех поверхностей светильников, которые могут отражаться в экранах.
В международных нормах освещения подсчитывается среднее значение искусственного освещения, но не учитывается естественное. После изобретения и начала производства ламп дневного света в США стали проектировать и строить здания без оконных проемов, получая тем самым определенный экономический эффект - уменьшение стоимости строительства, снижение теплопотерь через оконные проемы, более свободная планировка и пр. Однако, без связи с внешним миром психофизическое состояние человека ухудшалось, падала производительность труда. Ситуацию пытались поправить создавая иллюзию внешнего мира - наклеивая изображения, создавая лампы со спектром приближенным к естественному дневному свету, но должного результата не получили после чего от идеи замены естественного освещения дневным было рекомендовано воздерживаться.
Панорамные стеклянные фасады небоскребов в деловом центре Бостона:
Остекление фасадов
В последнее время в сфере строительства наблюдается замещение старых строительных материалов на новые и современные. Дело в том, что тот же самый кирпич или любой другой прочный строительный фасадный материал является достаточно дорогим. Да и строительство зданий из кирпича уже больше не актуально для строительства общественных и производственных зданий. Есть ведь металлические конструкции, которые возводят относительно быстрее, в зависимости от сложности строительства и размеров здания. Основным достоинством данных построек является то, что стены здания могут быть абсолютно любыми, например современные дома, в которых на металлический каркас укладывают стандартные плиты перекрытия. Ну а дальше стены строят из газобетона, который является более дешевым материалом, чем кирпич.
При проектировании и строительстве развлекательных комплексов, офисных зданий и торговых центров чаще применяются витражное остекление фасадов. Они могут быть как полностью прозрачными, так и прозрачными с одной из сторон. Такие фасады делают из стекла, либо же альтернативного материала –пластика. Данный фасад можно сделать любого цвета. Причем, его прозрачность можно уменьшить до 95 процентов. То есть, стены здания будут только частично прозрачными. Достоинство таких фасадов в их простоте, дешевизне и легком весе.
Часто, при проектировании современных торгово-развлекательных центров или бизнес-центров с витражными фасадами, возникают случаи, когда проектируемое здание перекрывает небосвод существующих нормируемых помещений. При расчете КЕО в таких помещениях, коэффициент отражения затеняющего фасада принимается равным 0,2 (в соответствии с СП 23-102-2003). Также, в случаях, когда остекление цветное или узорное, производитель указывает коэффициент отражения света в протоках испытаний или в техническом паспорте изделия. Для указания коэффициента отражения света, выполняя расчеты в программе RusKEO (www.ruskeo.ru), в закладке «цвет фасада» необходимо указать «рассчитанный коэффициент» и указать принятое значение.
Сложность строительства в городе
Возведение зданий в черте города имеет совершенно иной характер, нежели в сельской местности или даже в пригородной черте. В первом случае, все обуславливается высокой стоимостью земельных участков, которые отдаются под застройку. И для того чтобы получить максимальную выгоду от возведения строения здесь, необходимо подходить к подобному вопросу как можно более практично.
Именно эти два фактора оказали влияние на масштабное строительство высотных домов. Действительно, минимум занятой территории с максимумом квадратных метров для эксплуатации дает возможность получить значительную выгоду по продаже таких строений. Однако, строительство в городской черте имеет и свои минусы. Территориальная ограниченность и подготовленность самого участка к реализации проекта – вот что оказывает влияние на этапы и скорость проведения работ.
Приобретенный участок, как правило, оказывается очень неподготовленным для проведения земляных работ. Ведь он, так или иначе, оказывается был либо чем-то застроенным, либо же просто заасфальтированным. Компании-застройщику, прежде чем приступить к работам, приходится осуществлять снос уже существующих построек, либо срезать слой асфальта. На это уходит не только время, но и немалые средства, которые, естественно, будут компенсированы фирмой впоследствии, при реализации построенного объекта.
Иначе обстоит дело со строительством жилья, располагающегося за городом. Как правило, местность там не застроена так массово и, во многих случаях, можно сразу по приобретении участка приступать к земляным работам.
Еще один аспект, который усложняет городское строительство – территориальная ограниченность. Наверное, мало, кто задумывается об этом, но вести высотные работы в подобных условиях достаточно трудно. Скопление на участке техники, стройматериалов, опасное расположение вблизи иных построек - все это достаточно неудобно при возведении нового здания, что значительным образом снижает скорость самой постройки.
Кстати, не менее труден и ремонт фасада или реконструкция строений уже возведенных, которые также располагаются в городе. Та защита, которая устанавливается для того, чтобы штукатурная крошка и мелкий строительный мусор не попадали в проходящих мимо людей, не поможет никоим образом, если, к примеру, сверху упадет более крупная конструкция. И потому, обеспечение высокой безопасности при возведении зданий и при ремонте –отличительная черта строительных работ в городской черте.
Коэффициент отражения фасада
Архитектуру, с полным правом, считают душой зодчего, воплощенной в материале. Профессиональная гордость заставляет архитектора стремиться к яркому выражению формы, стилевого содержания. Одним из приемов, позволяющих мастеру выделить свое произведение из остальной массы застройки, является цвет.
Поставленная цель достигается разнообразием применяемых облицовочных, отделочных материалов, и, конечно же, характер всему зданию придают фасады. Их проектные решения весьма многообразны, от ярких белых тонов, до темного, «гранитного» спектра. Современная архитектура также характерна широким применением витражного остекления, в том числе – зеркального.
Эти особенности обязательно учитываются при расчетах светотехнических параметров проектируемого объекта. Цвет – не что иное, как способность любой поверхности сортировать и отражать попадающие на нее лучи света. Попадая на сетчатку глаза, световая информация способствует возникновению в мозге соответствующих ощущений, что является важнейшим психологическим аспектом восприятия окружающей среды.
Градостроительная структура недалекого прошлого разительно отличается от современных принципов застройки. Внутригородские территории освобождаются от промышленных зон и предприятий. Архитектура жилого и общественного назначения развивается за счет повышенной этажности, расширения используемых площадей, развития большей комфортности внутреннего пространства.
Эти положительные стороны современного строительства, к сожалению, сопровождаются негативными факторами. Ограниченность площадей под новое строительство, постоянное их удорожание, привело к такому явлению, как уплотненная застройка. За нею стоит масса острых, порой неразрешимых проблем, отражающихся на жизнедеятельности горожан и непосредственно связанные с их здоровьем. Наиболее опасным следствием такой застройки является значительное изменение и ухудшение инсоляции, а также - естественного освещения.
В большинстве случаев уплотненного строительства естественный свет будет проникать в помещения за счет отражения от противостоящих (экранирующих) зданий. Проектные расчеты качества естественного освещения выполняются в соответствии с нормативными документами СП 23-102-2003. В частности, таблица Б.3 информирует о коэффициентах отражения фасадов, отделанных различными материалами:
Данная таблица не полностью отражает весь спектр применяемых материалов, поэтому проектировщики вынуждены прибегать к консультациям производителей по каждому цвету. Однако можно выполнить расчеты самостоятельно, согласно СП 23-102-2003 (формула Б.4). Для этого нужно знать занимаемую площадь каждого цветного участка и его коэффициент отражения.
При проектировании зданий и сооружений, а также при реконструкции и реставрации существующих, бывших в эксплуатации построек, необходимо выполнять оценку естественного освещения нормируемых помещений.
Свет – природное явление, некая излучаемая энергия, с помощью которой пространство становится видимым. Феномен света по-разному трактуется в различных понятиях – научных, философских, религиозных и прочих догматиках.
