Архитектура гражданских и промышленных зданий. Том II. Основы проектирования - Предтеченский В.М.

Автор: Предтеченский В.М.

Теги: здания вообще проектирование планирование дизайн части зданий, предназначенные для определенных целей помещения строительство архитектура

Год: 1976

Похожие

Архитектура гражданских и промышленных зданий. Учебник для вузов. В 5 томах. Том II. Основы проектирования

Архитектура гражданских и промышленных зданий

Архитектурное проектирование сейсмостойких зданий

Справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений

Текст

АРХИТЕКТУРА
ГРАЖДАНСКИХ
ПРОМЫШЛЕННЫХ
ЗДАНИЙ
Том II
ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ институт
ИМ. В. В. КУЙБЫШЕВА
АРХИТЕКТУРА
ГРАЖДАНСКИХ
И ПРОМЫШЛЕННЫХ
ЗДАНИЙ
В ПЯТИ ТОМАХ
ТОМ II
ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Издание 2-е, переработанное и дополненное
Под общей редакцией д-ра техн. наук В. М. Предтеченского
Допущено
Министерством высшего и среднего специального
образования СССР в качестве учебника для студентов
вузов, обучающихся по специальности
«Промышленное и гражданское строительство»
МОСКВА, СТРОИИЗДАТ, 1976

УДК 721.011(075.8)
Рецензент: кафедра основ архитектурного проектирования Московского
архитектурного института (зав. кафедрой проф. А. В. Степанов).
Авторы: Л. Б. Великовский, Н. Ф. Гуляницкий, В. М. Ильинский, С. Д. Ковригин,
А. И. Кондратенков, Н. Г. Меньшиков, В. М. Предтеченский, А. К Соловьев,
Л. Ф. Шубин.
Архитектура гражданских и промышленных зданий. Учебник для вузов. В 5 т.
Под общ. ред. В. М. Предтеченского. Т. П. Основы проектирования. Изд. 2-е, перераб.
и доп. М., Стройиздат, 1976. 215 с. (Моск. инж.-строит, ин-т им. В. В. Куйбышева).
Авт.: Л. Б. Великовский, Н. Ф. Гуляницкий, В. М. Ильинский и др.
Первое издание вышло в 1966 г. под тем же названием.
В книге излагаются общие положения и функциональные основы проектирования
зданий, физико-технические основы проектирования их ограждающих конструкций.
Рассматриваются типы гражданских и промышленных зданий, работа конструкций и их.
роль в формировании объемно-планировочных и архитектурно-художественных
решений зданий и сооружений.
Книга является II томом пятитомного учебника «Архитектура гражданских и
промышленных зданий».
Учебник предназначен для студентов строительных вузов и факультетов, а также
может служить пособием для инженеров и архитекторов в их практической работе.
Табл. 24, рис. 226, список лит.: 34 назв.
30204-453
047(01 )-7б © Стройиздат, 1976

Предисловие
Настоящая книга — II том учебника
«Архитектура гражданских и промышленных
зданий»— состоит из пяти томов: том I —
«История архитектуры»; том II — «Основы
проектирования»; том III — «Жилые здания»; том IV—
«Общественные здания»; том V —
«Промышленные здания».
Построение и содержание перечисленных
книг отвечает действующей учебной
программе курса того же названия для специальности
1202 «Промышленное и гражданское
строительство» инженерно-строительных вузов и
факультетов.
Первое издание учебника вышло в 1966 г.
В результате развития научно-технического
прогресса часть материала устарела, а
некоторые области науки получили дальнейшее
развитие. Поэтому потребовалась переработка
книги.
При подготовке второго издания «Основ
проектирования» кафедра архитектуры МИСИ
сохранила как структуру курса в целом, так
и структуру II тома, в частности.
В томе объединены в трех разделах
общие для всех видов зданий
научно-теоретические вопросы проектирования. Причем
разделы можно изучать слитно в том порядке, как
они даны в книге, или раздельно по
усмотрению кафедр архитектуры вузов.
По сравнению с первым изданием
большинство материала переработано с учетом
последних научных данных по каждому вопросу
и опыта использования учебника в процессе
обучения студентов. Книга дополнена
материалами, связанными с понятием «человек —
среда», вопросами строительной
климатологии, проектирования и др. Существенной
переработке подверглись главы, посвященные
звукоизоляции и акустике, движению людских
потоков и светотехнике.
Примеры, иллюстрирующие те или иные
положения проектирования, особенно расчеты,
внесены в основной текст и даются по ходу
изложения, поскольку их размещение в
приложении, как было в первом издании, с
методической точки зрения оказалось неудачным.
Кафедра выражает благодарность всем
организациям и лицам, приславшим свои
замечания и высказавшим мнение относительно
первого издания «Основ проектирования», и с
благодарностью примет все новые замечания,
которые будут способствовать дальнейшему
улучшению структуры и содержания учебника
и архитектурной подготовке
инженеров-строителей.
Авторы благодарят все организации и
специалистов, предоставивших материалы для
составления книги и оказавших помощь при
ее подготовке, рецензентов Московского
архитектурного института — профессоров Ю. Н.
Соколова, А. В. Степанова, Н. М. Гусева,
Б. Г. Бархина за ценные замечания и советы,
способствовавшие повышению качества книги,
а также А. С. Жильцову.
Авторский коллектив: кандидаты
архитектуры Л. Б. Великовский (глава IX), Н. Ф. Гу-
ляницкий (глава II, § 8), доктора технических
наук, проф. В. М. Ильинский (глава III, IV,
V), проф. С. Д. Ковригин (глава VI и X),
кандидаты техн. наук, доценты А. Н. Кондра-
тенков (глава XI), Н. Г. Меньшиков
(глава II, § 5, 6, 7 и 9), д-р техн. наук, проф.
В. М. Предтеченский (Введение, глава I,
глава II, § 6, 7 и 9, главы VII и VIII), канд. техн.
наук А. К. Соловьев (глава XI) и доцент
Л. Ф. Шубин (глава XI).

Введение
§ !. ЗАДАЧИ И СОДЕРЖАНИЕ КУРСА
«АРХИТЕКТУРА ГРАЖДАНСКИХ
И ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИИ»
В своей практической работе инженер-
строитель сталкивается с двумя близкими по
значению понятиями: архитектура и
строительство. Условно можно считать, что понятие
«архитектура» охватывает все вопросы,
связанные с проектированием и строительством
сооружений, а понятие «строительство»
относится главным образом к решению
технических задач и возведению сооружений.
Употребляется также термин строительная
техника. Под ним следует понимать
совокупность приспособлений, машин, инструментов и
приемов работ, при помощи которых
добываются естественные строительные материалы,
изготовляются искусственные строительные
материалы и изделия, возводятся здания и
сооружения. Однако этот термин часто
применяется в более широком смысле, приближаясь
по своему значению к понятию
«строительство».
В курсе «Архитектура гражданских и
промышленных зданий», рассчитанном на
студентов инженерно-строительных вузов и
факультетов по специальности «Промышленное и
гражданское строительство», изучается
предмет будущей творческой деятельности
инженеров-строителей — проектирование и
строительство гражданских и промышленных
зданий.
В недалеком прошлом всеми этими
вопросами занимался один человек, обычно
архитектор. В дальнейшем, по мере развития науки
и техники, увеличения размеров зданий,
усложнения их конструктивных форм и
оборудования один специалист уже не мог
квалифицированно решать все многообразные
архитектурные и инженерные задачи, связанные с
проектированием и возведением зданий. В
настоящее время в проектировании и
строительстве зданий участвует большой коллектив
специалистов—инженеры разного профиля и
архитекторы.
Инженеры-геологи и геодезисты дают
необходимые данные о месте строительства —
технические характеристики геологических и
гидрогеологических условий, размеры и рельеф
участка, отведенного под строительство. В
процессе проектирования архитектор
составляет планы будущего здания, его
объемно-пространственную композицию, создает
художественный образ сооружения;
инженер-строитель воплощает объемно-планировочное
решение в материалах и конструкциях,
рассчитывает их на прочность, устойчивость и т. д.;
специалисты по теплогазоснабжению и
вентиляции, водоснабжению и канализации
проектируют санитарно-техническое оборудование;
инженеры-механики и инженеры-электрики —
инженерное оборудование (например, лифты)
и электрооборудование
(электроосветительные, электросиловые, телефонные и радиосети,
пожарную сигнализацию и т. п.). В объемно-
планировочном решении часто принимают
участие инженеры-технологи, например
машиностроители, если проектируется
автомобильный завод, поскольку объемно-планировочное
решение зависит от технологии производства.
В процессе строительства также участвуют
все перечисленные специалисты, руководя
возведением конструкций, монтажом систем
санитарно-технического и инженерного
оборудования здания. К этому коллективу надо
также отнести
инженеров-технологов-строителей, создающих на заводах строительные
изделия и детали, из которых строится
(собирается) здание.
Все специалисты, участвующие в
проектировании зданий, должны хорошо представлять
себе объект своего труда, знать в нужном
объеме область деятельности каждого
специалиста, чтобы находить согласованные решения и
получить в итоге оптимальную
объемно-пространственную структуру здания в целом и его
отдельных элементов.
Особенно тесное взаимодействие
необходимо между архитектором и инженером.
Развитие архитектуры и строительной техники
протекает в диалектическом взаимодействии, т. е.
возникновение новых типов зданий
способствует созданию новых материалов и
конструкций, которые, в свою очередь, стимулируют по-
~ 4 —

Вис. 1.1. Телевизионная башня в Москве
явление новых типов зданий, новых
архитектурных форм. Это диалектическое единство
строительной техники и архитектуры —
необходимое условие для их прогрессивного
развития. Если конструкция в архитектуре
прошлого имела большие запасы прочности в виде
излишнего, инертного по отношению к работе
конструкций материала, то современные
конструкции и направление их дальнейшего
развития основаны на всемерном использовании
прочностных свойств материала и формы
конструкции, где этот материал работает
наивыгоднейшим образом. Отсюда и архитектурное
формообразование происходит за счет
использования конструкции в ее наиболее чистом
виде, освобожденном от неоправданных
условиями статической работы элементов, широко
используемых в прошлом в декоративных
целях. Иначе говоря, архитектура сооружения,
его выразительность, привлекательный
внешний вид или интерьер во многом определяются1
конструкцией, над которой работает инженер-
строитель.
От конструктивного решения здания
зависят также его функциональные качества,
качества той искусственной среды, которая
создается для труда и отдыха человека. И в
решении этих проблем также требуется тесное
взаимодействие между архитектором и
инженером. Поэтому инженер обязан знать
основы архитектуры, понимать тенденции ее
развития, чтобы успешно решать творческие
задачи по созданию удобных, красивых,
прочных и экономичных зданий и сооружений.
Результатами творческого взаимодействия
инженера и архитектора можно считать такие
сооружения, как железобетонная телевизионная
башня в Москве (авторы проекта инж. Н. В.
Никитин и архит. Д. И. Бур дин, рис. 1.1),
малая спортивная арена в Риме (автор проекта
инж. Луиджи Нерви, рис. 1.2). В этих
сооружениях конструкция определяет их
художественную выразительность.
В соответствии с этим курс «Архитектура
гражданских и промышленных зданий»
выключает изучение основ их архитектурного
проектирования, т. е. принципов
объемно-планировочной структуры зданий, их внешнего вида
и внутреннего облика (интерьера) в
теонойсвязи с конструктивным решением.
Рассматриваются все виды конструкций гражданских и
промышленных зданий, но в разных аспектах,
с разной степенью подробности, их
классификация, области применения, принципы работы
конструкций в сооружении, их роль в
формировании объемно-планировочного и
архитектурно-художественного решения здания и
общие технико-экономические характеристики1.
1 В недалеком прошлом конструкции,
рассматриваемые в этом курсе, выделялись под названием «части
зданий» или «архитектурные конструкции»; этим
подчеркивалось, что они рассматриваются и проектируются
без проведения сложных расчетов. Такое выделение и
эти термины следует считать неправильными. Любая
конструкция воспринимает те или иные внешние
воздействия, может работать в сложных или простых
условиях, может "быть запроектирована на основе опыта или
расчетов на прочность, устойчивость, теплопередачу и
т. п. Все зависит от размеров конструкции и условий ее
работы. Поэтому выделять «архитектурные»
конструкции по различному подходу к их проектированию
неправильно. «Часть здания» — это часть целого
сооружения, а не только его конструкция. Правильными
терминами следует считать «конструкции зданий»,
«конструктивные элементы зданий».
5 —

UmmiiuwuHiumilM
i\wm\\\\\\m\i\\\\u
^^•л^'С1^
Рис. 1.2. Спортивная «арена в Риме
Вопросы теплопередачи,
воздухопроницаемости и влажности ото состояния конструкций,
вопросы звукоизоляции, а также акустики и
светотехники—предмет изучения
«Строительной физики» — прикладной области физики,
рассматривающей физические явления и
процессы в конструкциях зданий, связанные с
переносом тепла,, звука и света, а также
явления и процессы в помещениях здания,
связанные с распространением звука и света.
Основная задача строительной физики —
научное обоснование применения в
строительстве таких материалов и конструкций, а
также выбора таких размеров и формы
помещений, которые обеспечили бы оптимальные тем-
пературно-влажностные, акустические и
светотехнические условия в помещениях
соответственно их функциональному назначению.
Следовательно, строительную физику
можно рассматривать как дисциплину,
содержащую часть теоретических основ архитектуры.
Поэтому она включена в курс «Архитектура
гражданских и промышленных зданий» как
©го неотъемлемая составляющая. Указанные
выше вопросы строительной физики
излагаются во втором и третьем разделах настоящей
книги.
Изучение курса сопровождается
выполнением архитектурно-конструктивных проектов
и лабораторных работ по строительной
физике.
§ 2. РАЗВИТИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА
В СССР
Создание материально-технической базы
коммунизма тесно связано с развитием
строительства и строительной техники. Вот почему
наша Коммунистическая партия и Советское
правительство всегда уделяли и продолжают
уделять огромное внимание развитию
строительства.
В Советском Союзе строительство как
отрасль материального производства была
создана заново. В 1921 г. были образованы
первые государственные строительные
организации. В дальнейшем в связи с развертыванием
строительства сеть этих организаций была
значительно расширена и укреплена. С 1926
по 1930 г. в соответствии с решениями
Пленумов ЦК ВКП(б) и XVI съезда партии
проводились упорядочение работы государственных
строительных организаций, дальнейшее
развитие строительства на основе механизации
строительных работ, перехода на
индустриальные1 методы путем внедрения типизации и
стандартизации2, перехода на круглогодичное
строительство и создания постоянных кадров
строителей.
Разработанный первый пятилетний план
(1929—1932 гг.) явился логическим
продолжением и развитием идей плана ГОЭЛРО. В
результате досрочного выполнения пятилетки
было введено в действие 1500 новых крупных
промышленных предприятий, вступили в строй
Днепрогэс имени В. И. Ленина, Урало-Куз-
1 Индустриализация строительства — перевод
строительства зданий и сооружений на промышленную
основу (изготовление конструкций на заводах при помощи
машин и применение машин на строительной площадке).
2 Типизация — способ ликвидации многообразия
конструкций зданий и сооружений и их элементов;
стандартизация — установление норм и требований к
физическим и размерным величинам материалов и изделий
массового производства.
— б —

нецкий комбинат, 1-й Государственный
подшипниковый завод в Москве и другие
предприятия. Было построено много рабочих
поселков, жилых и общественных зданий.
Началась широкая реконструкция старых городов.
Большое влияние на дальнейшее развитие
строительства имели Второй пятилетний план
(1933—1937 гг.) и постановление ЦК ВКП(б)
и СНК СССР «Об улучшении строительного
дела и об удешевлении строительства»
(1936 г.). В лем указывалось, что
индустриализация является главным направлением
развития строительства, которое должно
превратиться в монтажный процесс сборки зданий и
сооружений из готовых элементов, сделанных
на заводах. Это привело к тому, что объем
строительно-монтажных работ увеличился в 2
раза по сравнению с первой пятилеткой.
В 1939 г. XVIII съезд ВКП(б) принял
решение о широком внедрении в практику
скоростных методов строительства, о развитии
механизации и применении строительных
деталей и конструкций заводского изготовления.
В целях организационного укрепления
растущего строительства впервые был создан
Народный комиссариат по строительству.
Благодаря огромной работе, проведенной
партией и правительством, за первые 3 года
третьей пятилетки (1938—1942 гг.) было
введено в действие 3000 новых крупных
промышленных предприятий, благоустраивались наши
города и села, строились новые населенные
пункты.
Но мирный созидательный труд советского
народа был прерван вероломным нападением
фашистской Германии в июне 1941 г. Однако
возросшая экономическая мощь нашей
страны, которая явилась результатом выполнения
планов первых пятилеток, обеспечила
советскому народу всемирно-историческую победу
над коварным врагом. В годы Великой
Отечественной войны 1941—1945 гг. в восточных, а
в последующем и в освобожденных районах
осуществлялось планомерное развитие
советской экономики. За военные годы (с 1 июля
1941 по 1 января 1946 г.) было построено
3500 новых крупных промышленных
предприятий и 7500 восстановлено.
Послевоенный период—период выполнения
четвертого пятилетнего плана восстановления
и развития народного хозяйства СССР на
1946—1950 гг.— характеризуется огромным
размахом строительных работ, связанных с
восстановлением и реконструкцией
промышленных предприятий и городов в районах,
пострадавших от фашистских захватчиков, а
также со строительством новых заводов,
фабрик, электростанций, общественных зданий и
в огромном количестве жилья в городах и
сельской местности.
В 1950 г. был создан Государственный
комитет Совета Министров СССР по делам
строительства (Госстрой СССР), на который
возложена разработка проблем дальнейшего
совершенствования строительного дела в стране
и проведения единой технической политики в
строительстве.
XIX съезд КПСС (1952 г.) определил
новые задачи в хозяйственном и культурном
строительстве, утвердив Директивы по
пятилетнему плану развития народного хозяйства
СССР на 1951—1955 гг. В процессе его
реализации развернулось строительство заводов
сборных железобетонных конструкций, новых
заводов строительных материалов, повысилась
механовоюруженность строек.
В 1954 и 1955 гг. партией и правительством
принят ряд решений по вопросам
строительства, охвативших его основные проблемы и
оказавших решающее влияние на дальнейшее
резкое повышение технического и
организационного уровня строительства.
Большие изменения в производстве
сборных железобетонных конструкций и,
следовательно, в индустриализации строительства
произошли после постановления ЦК КПСС и
Совета Министров СССР от 7 августа 1954 г.
«О развитии производства сборных
железобетонных конструкций и деталей для
строительства» и «постановления ЦК КПСС и СМ
СССР «О мерах по дальнейшей
индустриализации, улучшению качества и снижению
стоимости строительства» от 23 августа 1955 г.
Наряду с большими успехами в развитии
строительства и архитектуры возникли и
недостатки, проявившиеся, например, в
тенденции к украшательству, препятствующему
внедрению индустриальных методов
строительства и повышающему его стоимость.
В связи с этим были приняты меры,
направленные на устранение излишеств в
проектировании и строительстве. В 1957 г.
принято постановление ЦК КПСС и Совета
Министров СССР «О развитии жилищного
строительства в СССР», предусматривающее
ликвидацию нужды в жилищах. Оно дало
огромный импульс «не только жилищному
строительству, но и ускорило технический прогресс в
строительстве в целом.
В 1959 г. XXI съезд КПСС принял
контрольные цифры развития народного хозяйства
СССР на 1959—1965 гг. Семилетний план,
который был успешно выполнен,
предусматривал высокие темпы развития и значительный
прирост производства во всех отраслях
народного хозяйства, подъем материального и
культурного уровня жизни населения СССР. По
семилетнему плану объем капитальных
вложений в народное хозяйство составил
281 млрд. руб.— на 22,2 млрд. руб. больше,
7 —

чем было вложено в народное хозяйство за
1918—1958 гг.
XXII съезд КПСС (1961 г.) в принятой им
Программе партии открыл широкие
горизонты дальнейшего развития страны и поставил
главную экономическую задачу — создание
материально-технической базы коммунизма.
Огромная роль в связи с этим отводится
строительству. Его грандиозные масштабы
требуют «быстрого развития и технического
совершенствования строительной индустрии и
промышленности строительных материалов до
уровня, обеспечивающего потребности
народного хозяйства, максимального сокращения
сроков, снижения стоимости и улучшения
качества строительства»1.
В Программе партии указываются пути
дальнейшего подъема строительства:
последовательная индустриализация, быстрейшее
завершение перехода на возведение по типовым
проектам полносборных зданий и сооружений
из крупноразмерных конструкций и элементов
промышленного производства.
Повседневное внимание и забота
Коммунистической партии и Советского
правительства о развитии строительства в нашей
стране, огромные капитальные вложения
позволили за годы Советской власти превратить
старую, экономически отсталую Россию в
.могущественную промышленную державу. Построены
гигантские предприятия тяжелой
промышленности — основа экономического могущества
стра-ны, созданы мощная энергетическая база,
высокоразвитая машиностроительная и легкая
промышленность, способные обеспечить
всевозрастающие потребности населения.
Сельское хозяйство нашей страны
превратилось в передовую отрасль, располагающую
крупными производственными организациями
(колхозами и совхозами),
высококвалифицированными кадрами и передовой машинной
техникой. Оно располагает сейчас
специализированными строительными организациями,
ведущими строительство жилых домов,
животноводческих ферм и других сельских
производственных зданий и сооружений.
За годы Советской власти построено около
1 млрд. 200 млн. м2 общей жилой площади. В
одной только Москве ежегодно строится
3 млн. 600 тыс. м2 жилой площади, или около
125 тыс. квартир.
Большие успехи достигнуты в области
народного просвещения и культурно-бытового
обслуживания населения. Построено и
введено в действие в городах и сельской местности
огромное количество школ и зданий детских
дошкольных учреждений. В 3 раза па срав-
1 Программа Коммунистической партии Советского
Союза. М., Политиздат, 1973, с. 71.
нению с 1913 г. возросло количество театров и
более чем в 4 раза—музеев. В настоящее
время в Советском Союзе имеются сотни тысяч
клубных учреждений и библиотек.
Реконструированы старые города; в них
возникли новые жилые и промышленные
районы. В связи с развитием промышленности
появились новые города, не значившиеся
ранее на географических картах (Магнитогорск,
Запорожье, Комсомольск-на-Амуре, Норильск
и многие другие). В связи с развитием
автомобильной промышленности возник г.
Тольятти на Волге и строится город Набережные
Челны на Каме.
XXIV съезд КПСС (1971 г.) определил
новые рубежи развития народного хозяйства
СССР на 1971—1975 гг. Итоги
экономического развития страны в девятой пятилетке,
подведенные на XXV съезде Коммунистической
партии Советского Союза (1976 г.), показали,
«...что самоотверженный труд советского
народа, натравляющая, организаторская
деятельность партии обеспечили устойчивый рост
экономики. Основные
социально-экономические задачи пятилетки решены»1.
Важным итогом выполнения решений
XXIV съезда КПСС следует считать
значительный рост производственного потенциала
страны.
XXV съезд Коммунистической партии
Советского Союза утвердил «Основные
направления развития народного хозяйства СССР на
1976—1980 годы», в которых определены
задачи десятой пятилетки. «Главная задача
пятилетки состоит в последовательном
осуществлении курса Коммунистической партии на
подъем материального и культурного уровня
жизни народа на основе динамичного и
пропорционального развития общественного
(производства и повышения его эффективности,
ускорения научно-технического прогресса,
роста производительности труда, всемерного
улучшения качества работы во всех звеньях
народного хозяйства»2. Национальный доход в
1980 г. планируется довести до 449—462 млрд.
рублей, т. е. увеличить по сравнению с 1975 г.
на 24—28%. Продукция промышленности
возрастет до 710—729 млрд. рублей, т. е. иа 35—
39%. Объем капитальных -вложений за
предстоящее пятилетие увеличится до 630 млрд.
рублей, т. е. «а 24—2.6%. При этом они
должны быть прежде всего направлены на
строительство объектов, обеспечивающих ускоре-
1 Брежнев Л. И. Отчет Центральм от 'Комитета
КОСС и очередные задача партии в области
внутренней и внешней политики. М., Политиздат, 1976, с. 42.
2 Косыгин А. Н. Основные направления развития
•народного хозяйства СССР на 1976—(1980 годы. М.,
Политиздат, 19J6, с. 15.
8 —

ние научно-технического прогресса, и «а
техническое перевооружение и реконструкцию
действующих предприятий.
На жилищное и коммунальное
строительство направляется около 100 млрд. рублей
капитальных вложений. В течение пяти лет
будет построено 545—560 млн. м2 общей
площади жилых домов, повысится качество
жилищного строительства, улучшится
комфортабельность жилищ и их планировка.
Для дальнейшего решения задач десятой
пятилетки и в том 'числе задач, поставленных
партией в области капитального
строительства, многочисленная армия строителей нашей
страны должна добиться существенного
сокращения сроков строительства, расширения
и реконструкции предприятий путем
'концентрации капитальных вложений, материальных
и трудовых ресурсов, совершенствования
строительного производства.
Необходимо работать над улучшением про-
ектно-сметного дела, повышением качества
строительства и архитектурных решений. В
строительстве должны шире применяться
новые виды материалов и изделий,
эффективные железобетонные конструкции из
высокопрочных и легких бетонов, асбестоцементные
конструкции, экономичные профили
металлопроката, изделия из алюминиевых сплавов и
деревянные клееные конструкции.
В Отчетном докладе XXV съезду КПСС
товарищ Л. И. Брежнев подчеркнул огромное
значение дальнейшего решительного
ускорения научно-технического прогресса. Эта
задача особенно важна в строительстве и
архитектуре.
Технический прогресс определяется
опережающим развитием науки. Поэтому в СССР
имеется большая сеть
научно-исследовательских институтов по строительству, занятых
разработкой новых типов жилых и
общественных зданий, отвечающих изменяющимся
условиям быта советских людей, росту их
материального благосостояния и культурных
запросов, и новых типов промышленных
сооружений, отвечающих задачам дальнейшего
развития производства, повышения культуры
труда и внедрения механизации и
автоматизации, облегчающих труд людей в
производственных процессах. Созданы институты по
разработке новых видов строительных
материалов и изделий.
Крупные научно-исследовательские
учреждения заняты созданием новых видов
конструкций зданий и сооружений из
железобетона, металла, дерева и синтетических
материалов, совершенствованием методов их расчета,
новых более совершенных приемов технологии
и организации строительства.
Большое место в научно-исследовательской
работе в области строительства занимает
экономика, изучающая проблемы снижения
стоимости и пути дальнейшего совершенствования
строительства.
Перед научно-исследовательскими
организациями по строительству в свете решений
XXV съезда стоят большие и ответственные
задачи по повышению уровня строительства и
архитектуры.
Кроме специальных
научно-исследовательских организаций в ускорении
научно-технического прогресса в строительстве огромную
роль играет инициатива новаторов
строительного производства, внесших много ценных
предложений в практику проектирования и
строительства зданий и сооружений.
Советский Союз занимает ведущее место в
мире в области теории и практики
крупноэлементного строительства, сборных
железобетонных конструкций, теории и расчета
строительных конструкций, сооружений и/др.
Строительство в нашей стране направлено
на построение материальной базы
коммунистического общества, на повышение
благосостояния советского народа. Оно имеет
строгий плановый характер и тесно связано с
развитием других отраслей материального
производства.
Строительство в Советском Союзе
отличается массовостью, высокой степенью
оснащения техникой и индустриализацией.
Характерная особенность отечественной
архитектуры и строительств а—комплексное
решение задач. Например, при строительстве
промышленного предприятия одновременно с
производственными зданиями и сооружениями
создается жилой массив с учреждениями для
обслуживания культурно-бытовых
потребностей населения этого массива, рабочих и
служащих предприятия. Кроме того, в этот
комплекс входят транспортные сооружения,
различные подсобные предприятия, например для-
утилизации отходов основного производства и*
т. п.
И тем не менее в Советском Союзе
внимательно изучается опыт строительства в
социалистических и капиталистических странах,,
где имеются свои достижения в различных
областях строительства и архитектуры. Обмен
опытом между СССР и зарубежными
странами, осуществляемый через различные
международные организации, способствует
дальнейшему техническому прогрессу в
строительстве.
— 9 -

Раздел первый
Общие положения проектирования
Гл ава I
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ЗДАНИЯХ
§ 3. ВИДЫ ЗДАНИЙ И ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ
К НИМ ТРЕБОВАНИЯ
По назначению здания разделяются на
четыре основных типа: жилые, общественные,
промышленные и сельскохозяйственные.
Первые два часто объединяются общим
названием гражданские здания1.
Жилые здания предназначены для
постоянного или временного пребывания людей. К
ним относятся жилые дома, общежития,
гостиницы. В свою очередь каждый тип жилого
дома имеет разновидности по величине и
архитектурному или конструктивному решению,
о которых будет сказано в третьем томе
учебника «Жилые здания».
Общественные здания предназначены для
временного пребывания людей в связи с
осуществлением в них различных
функциональных процессов (занятия умственным трудом,
питание, зрелища, медицинское обслуживание,
спорт, отдых и т. п.). В соответствии с
функциональным назначением общественные
здания разделяются на различные виды
(учебные, общественного питания, зрелищные,
лечебные и др.)-
Промышленные здания служат для
осуществления в них производственных процессов
различных отраслей промышленности. Они
разделяются на «производственные, подсобные,
энергетические, складские.
К сельскохозяйственным относятся только
здания, в которых осуществляются
производственные процессы, связанные с -сельским
хозяйством (здания для содержания скота и
птицы, хранения и ремонта
сельскохозяйственной техники и т. п.). Жилые дома и обще-.
ственные здания в колхозах и совхозах, а
также здания промышленных предприятий по
переработке продуктов сельского хозяйства
относятся к «соответствующим видам зданий1.
Перечисленные виды зданий резко
отличаются по своей архитектурно-конструктивной
структуре и внешнему облику (рис. 3.1).
Для жилого дома характерна
насыщенность фасада окнами, наличие балконов,
относительно небольшая высота этажей и малая
ширина здания, поскольку его основной
структурный элемент — небольшое жилое
помещение (комната). В общественных зданиях,
наоборот, структурным элементом являются
одно или несколько больших помещений
(залов). Поэтому и внешний их вид отличается
от жилых домов: большие окна или глухие
поверхности стен, значительная ширина
здания, высокие и часто неравные по высоте
этажи, выделяющийся объем главного
помещения. Для промышленных зданий также
характерны большие размеры, поскольку их
структурный элемент — производственный цех —
обычно имеет значительные ширину, длину и
высоту, большие окна. Кроме того, для
внешнего вида промышленных зданий всегда
характерно наличие специальных
технологических устройств (вентиляционных труб,
трубопроводов и пр.) и предельная простота
архитектурного решения. Производственные
сельскохозяйственные здания близки ,к
промышленным.
Основные требования, которым должно
отвечать любое здание, следующие:
1) функциональная (или технологическая)
целесообразность, т. е. здание д©лжно быть
удобно для труда, отдыха или другого
процесса, для которого оно предназначено;
2) техническая целесообразность, т. е.
здание должно надежно защищать людей от
вредных атмосферных воздействий (низких
1 Изучением развития и формирования типов
зданий в связи с совершенствованием технологии
производства, развитием^ социальных форм быта и культуры,
достижениями строительной техники и т. п. занимается
научная1 дисциплина, называемая типологией зданий.
1 Сельскохозяйственные и другие виды зданий,
применяемые» для строительства в сельской местности,
рассматриваются в специальных учебниках и учебных
пособиях.
1в —

температур, осадков, ветра), быть прочным,
т. е. выдерживать различные внешние
воздействия (например, нагрузки от находящихся
в здании людей, машин, оборудования), и
долговечным, т. е. не терять своих качеств во
времени;
3) архитектурно-художественная
выразительность, т. е. здание должно быть
привлекательным по своему внешнему виду,
благоприятно воздействовать на психологическое
состояние и сознание людей;
Рис. 3.1. Виды зданий
общественен о е здание (мемориальный комплекс в
Ульяновске); жилые дома; промышленное здание
4) экономическая целесообразность,
предусматривающая при минимальной затрате
труда, средств и времени на постройку здания
получение максимума полезной площади.
Кроме того, требование экономичности
должно распространяться не только на
единовременные затраты (при строительстве), но и на
эксплуатационные расходы в течение всего
срока использования здания по назначению.
Отдельные задачи, вытекающие из этих
требований, не могут решаться
самостоятельно, в отрыве друг оъ друга. Поэтому проект
должен быть результатом согласованного,
взаимоувязанного решения с учетом всех тре-

бований, обеспечивающих полноценное
использование здания по назначению,
технические и эстетические качества и экономичность
при строительстве и эксплуатации.
Рассмотрим некоторые теоретические
предпосылки, положенные в основу
перечисленных, выше требований.
Здания образуют
материально-организованную среду для осуществления людьми
различных социальных процессов труда, быта и
отдыха. Очевидно, что помещения здания
должны возможно полнее отвечать тем
процессам, на которые данное помещение
рассчитано. Следовательно, основным в здании или
помещении является его функциональное
назначение, т. е. удовлетворение определенных
функций общественной и личной
жизнедеятельности людей.
Осуществление той или иной функции
всегда сопровождается осуществлением какой-
либо другой функции, имеющей подсобный
характер. Например, учебные занятия в
аудитории представляют главную функцию этого
помещения, движение же людей -при
заполнении аудитории и после окончания занятий —
подсобную. Следовательно, можно различать
главные и подсобные функции. Главная
функция для конкретного помещения в другом
помещении может быть подсобной, и наоборот.
Часто трудно четко различить главную и
подсобную функции (например, зрелищные
процессы от учебных занятий в
кинофицированной или демонстрационной аудитории).
Помещение — основной структурный
элемент или часть здания. Соответствие
помещения той или другой функции достигается
только тогда, когда в нем создаются
оптимальные условия для человека, т. е. среда,
отвечающая выполняемой им в помещении
функции.
Качество среды зависит от ряда факторов.
К ним можно отнести:
пространство, необходимое для
деятельности человека, размещения оборудования и
перемещения людей;
состояние воздушной среды
(микроклимат) — запас воздуха для дыхания с
оптимальными параметрами температуры,
влажности и скорости его движения,
соответствующими нормальному для осуществления данной
функции тепло- и влагообмену человеческого
организма. Состояние воздушной среды
характеризуется также степенью чистоты воздуха,
т. е. количеством содержания вредных для
человека примесей (газов, пыли);
звуковой режим — условия слышимости в
помещении (речи, музыки, сигналов),
соответствующие его функциональному назначению,
и защита от мешающих звуков (шума),
возникающих как в самом помещении, так и про-
Функциональные процессы
х99
со*:
>-г
с**
ocfl
tort,
о о.
1?
CL
3*.
etc;1
Щ
tQzS
8rt,
NK \|/ Nl/ s|/ \[/ N^ \|/ n|/ \J/ sj/' nk \|/ \|/ si'
Функциональные факторы
a
2
О
Q.
u
\o о
о з
О
fc Q) J
x*fc
c; S 2
«J 0-5
H- С Ct
S U s
O-O £0
со «o
X 5
dcrj
CCtrC
Ф
si,
ГЛАВНАЯ

Подсобное
функции
Ф
ФУНКЦИЯ
J
»- ^^
о к
о к х
4Г
ГЛАВНАЯ
Подсоб-|
Htie
Функции;
ФУНКЦИЯ
■^
KoMuyHvmaj
ционные
помещения
«-
j_
->
ЗДАНИЕ
: ГЛАВНАЯ

Подсобные
функции
[
ФУНКЦИЯ
Главные
помещения
Подсобные
помещения
Рис. 3.2. Схема функциональных зависимостей
никающих извне, и оказывающих вредное
влияние на организм и психику человека;
световой режим — условия работы органов
зрения, соответствующие функциональному
назначению помещения, определяемые
степенью освещенности [помещения. Со световым
режимом тесно связаны проблемы цвета;
цветовые характеристики среды оказывают влияние
не только на органы зрения, но и на нервную
систему человека;
видимость и зрительное восприятие —
условия для работы людей, связанные с
необходимостью видеть плоские или объемные
объекты в помещении, например в аудитории —
записи «а доске или демонстрацию действия
прибора; условия видимости тесно связаны
со световым режимом.
На рис. 3.2 показана общая схема
зависимостей архитектурного решения помещения от
функциональных процессов и перечисленных
факторов. Так, для аудитории
(функциональный процесс — учебные занятия) при проекти-
— 12 —

ровании должны учитываться все
перечисленные выше факторы; для коридора
(функциональный процесс — движение людей) такие
факторы, как акустика1, звукоизоляция и
видимость, значения почти не имеют и могут не
учитываться.
Большинство перечисленных факторов
влияет на выбор размеров помещений и их
конструкций. Например, состояние воздушной
среды зависит от теплотехнических качеств
наружных ограждений помещения, через
которые происходят потери тепла в холодное
время года, воздухо- и влагообмен за счет их
известной воздухопроницаемости и влагопро-
ницаемости.
На защиту помещений от внешних шумов
влияют звукоизоляционные качества как
наружных, так и внутренних ограждающих
конструкций. Слышимость в помещении зависит
от его формы, размеров и характеристик
поверхностей ограждающих конструкций по
звукопоглощению или звукоотражению. Световой
режим определяется размерами окон (свето-
проемов в наружных стенах), высотой и
глубиной помещения, т. е. расстоянием от окна
до противоположной стены.
Наконец, беспрепятственная видимость
зависит от удаления наблюдателя от объекта,
угла зрения, под которым виден объект,
профиля пола, подъем которого позволяет
смотреть выше головы впереди сидящего зрителя,
т. е. беспрепятственная видимость влияет на
длину, ширину и высоту помещения.
■В связи с развитием науки и техники ряд
факторов теряет свое значение при выборе
размеров помещений. Например, требуемое
состояние воздушной среды может быть
достигнуто не только за счет объема помещения
(запаса воздуха), .но и «путем применения
систем вентиляции и кондиционирования
воздуха2. Естественное освещение в ряде 'случаев
заменяется искусственным с применением
люминесцентных источников света,
обеспечивающих требуемую освещенность и необходимый
по санитарно-гигиеническим условиям состав
света; системы электроакустики (например, в
зале Кремлевского Дворца съездов)
обеспечивают хорошую слышимость вне зависимости
от размеров и формы помещений.
Таким образом, чтобы правильно
запроектировать помещение, создать в нем
оптимальную среду для человека в соответствии с
выполняемыми им функциями, необходимо соб-
1 Акустика — наука о звуке; архитектурная
акустика — наука о распространении и поглощении звука в
помещении; иногда употребляется термин «строительная
акустика» — передача звука через конструкции.
2 Кондиционирование воздуха — приготовление
нагнетаемого в помещение воздуха с заранее заданными
параметрами (температура, влажность и др.).
людать все требования, определяющие
качество среды. Эти требования для каждого вида
зданий и его помещений устанавливаются
Строительными нормами и правилами
(СНиП)— основным государственным
документом, регламентирующим проектирование и
строительство здаоний и сооружений в нашей
стране.
Принципы оптимизации пространства
(определения размеров помещений), звукового и
светового режима помещений и обеспечения
видимости излагаются в третьем разделе
настоящей книги «Функциональные основы
проектирования».
Воздушная среда помещения и обеспечение
установленных СНиП параметров
(температуры, влажности и др.) являются предметом
заботы инженеров-строителей — специалистов
по отоплению, вентиляции и
кондиционированию воздуха. Инженеры специальности
«Промышленное и гражданское строительство»
(ПГС) получают об этом лишь необходимые
элементарные представления1. Однако во
втором разделе настоящей книги излагаются
физико-технические основы проектирования
ограждающих конструкций, обеспечивающих
создание в помещении воздушной среды с
заданными параметрами и требуемой
звукоизоляции от шумо-в. Обеспечение соответствия
теплозащитных качеств ограждения
теплотехническим требованиям, предъявляемым к
помещению, является задачей
инженеров-строителей.
Качество среды должно соответствовать
главной функции помещения. Однако при
проектировании необходимо обеспечить
элементарные удобства для выполнения подсобной
функции. Например, для аудитории среда
должна отвечать главной функции — учебным
занятиям, но для подсобной функции —
движение людей гари заполнении и освобождении
аудитории — должны быть предусмотрены
удобные проходы.
Соответственно главному функциональному
•назначению основной массы помещений
формируются здания данного назначения. Так,
учебные здания состоят главным образам из
учебных помещений (аудиторий, лабораторий
и т. п.), б которых осуществляется основная
функция, присущая этому зданию. Но кроме
главной функции в учебном здании
осуществляются подсобные функции: питание,
общественные собрания, руководство, управление
и т. п. Для них предусматриваются
специальные помещения: столовые и буфеты, залы
собраний (актовые залы), административные
помещения и пр. При этом перечисленные
1 В курсе «Теплотехника, теплогазоснабжение и
вентиляция».
— 13 —

подсобные функции будут для этих
помещений главными. Им же сопутствуют свои
подсобные функции (см. рис. 3.2).
Все помещения в здании, отвечающие
главному и подсобному функциональному
назначению, связываются между собой большой
группой помещений, основное
функциональное назначение которых — движение людей
(коридоры, лестницы, f кулуары, фойе,
вестибюли и т. п.). Эти помещения могут быть
названы «коммуникационными». Они имеют
также большое значение при эвакуации людей из
зданий при воЗ'Никновении аварийных условий
(пожара, землетрясения и т. п.). Поэтому
размеры таких помещений должны быть
выбраны обоснованно 'исходя из обеспечения
необходимых удобств в нормальных условиях и
безопасности людей в аварийных.
Коммуникационные помещения занимают около 30% всей
площади здания. Таким образом, правильное
(без излишних запасов) их проектирование
может дать определенный экономический
эффект. Определение размеров
коммуникационных помещений излагается в третьем разделе
настоящей книги.
Техническая целесообразность здания
определяется решением его конструкций, которое
должно находиться в полном соответствии с
законами механики, физики и химии. Для
этого необходимо знать внешние воздействия,
воспринимаемые зданием в целом и его
отдельными элементами (рис. 3.3), которые
можно разделить на два вида: силовые и
несиловые или воздействия среды.
К силовым воздействиям относятся
различные виды нагрузок:
постоянные—от собственного веса (массы)
элементов здания, давления грунта на его
подземные элементы;
временные длительные — от веса (массы)
стационарного оборудования, длительно
хранящихся грузов, собственного веса .(массы)
постоянных элементов здания (например,
перегородок);
кратковременные — от веса (массы)
подвижного оборудования (например, кранов в
-промышленных зданиях), людей, мебели,
снега, от действия ветра;
особые — от сейсмических воздействий (в
районах, подверженных землетрясениям),
воздействий в результате аварии оборудования
и т. п.
К несиловым относятся:
температурные воздействия, вызывающие
изменение линейных размеров материалов и
конструкций, которое приводит в свою очередь
к возникновению силовых воздействий, а
также влияющие на тепловой режим помещений;
воздействия атмосферной и грунтовой
влаги, а также парообразной влаги, содержащей-
Рйс. 3 3. Внешние воздействия на здание
ся в атмосфере и воздухе помещения,
вызывающие изменение свойств материалов, из
которых выполнены конструкции здания;
движение воздуха, вызывающее не только
нагрузки (при ветре), но и его проникновение
внутрь конструкции и помещения, изменение
их влажностного и теплового режима;
воздействие лучистой энергии солнца
(солнечной радиации), вызывающее в результате
местного нагрева изменение
физико-технических свойств поверхностных слоев материала
конструкций, изменение теплового и светового
режима помещений;
воздействие агрессивных химических
примесей, содержащихся в воздухе, которые в
присутствии влаги могут привести к
разрушению материала конструкций здания (явления
коррозии);
биологические воздействия, вызываемые
микроорганизмами или насекомыми,
приводящие к разрушению конструкций из
органических строительных материалов;
воздействие звуковой энергии (шума) от
источников, находящихся вне или внутри
здания, нарушающие нормальный акустический
режим помещения.
В соответствии с перечисленными
воздействиями к зданию и его конструкциям
предъявляется комплекс технических требований.
1. Прочность — способность воспринимать
внешние воздействия без разрушения и
существенных остаточных деформаций.
2. Устойчивость (жесткость) — способность
сохранять равновесие при внешних
воздействиях, зависящая от целесообразного
размещения элементов конструкций в соответствии с
— 14 —

величиной и направлением нагрузок и от
прочности их сопряжений,
3. Долговечность, означающая прочность,
устойчивость и сохранность здания и его
элементов во времени. Она зависит от:
ползучести материалов, т. е. от процесса
малых непрерывных деформаций,
протекающих в материалах в условиях длительного
воздействия нагрузок;
морозостойкости материалов, т. е. от
способности влажного материала противостоять
многократному 'Попеременному
замораживанию и оттаиванию;
влагостойкости материалов, т. е. их
способности противостоять разрушающему действию
злаги (размягчению, набуханию, короблению,
расслоению, растрескиванию и т. д.);
коррозиестойкости, т. е. от способности
материала сопротивляться разрушению,
вызываемому химическими и электрохимическими
процессами;
биостойкости, т. е. от способности
органических строительных материалов
противостоять действию насекомых и микроорганизмов.
Долговечность определяется предельным
сроком службы зданий. Практических
инженерных методов расчета долговечности зданий
пока не создано, поэтому в строительных
нормах и правилах здания по долговечности
условно разделяются на три степени:
1-я степень — срок службы более 100 лет;
2-я » — > > от 50 до 100 лет;
3-я » — » » от 20 до 50 лет.
К 1-й степени долговечности относятся
здания, основные конструкции которых
(например, фундаменты, наружные стены и т. п.)
выполнены из -материалов, обладающих высокой
стойкостью против перечисленных выше
воздействий. К 3-й степени относятся здания,
конструкции которых не обладают достаточной
стойкостью, например здания, с деревянными
наружными стенами. Однако на срок службы
здания, независимо от примененных
материалов, влияют условия, в которых оно
находится, и качество эксплуатационного содержания.
Известно, что деревянные конструкции крыши
здания манежа в Москве, возведенные в
1824 г., до сих пор находятся в
удовлетворительном состоянии.
Вопросы прочности и устойчивости здания
и его отдельных конструкций
рассматриваются в специальных учебных курсах
металлических, железобетонных и деревянных
конструкций, оснований и фундаментов.
Работа конструкций при неснловых
воздействиях на них, 'как было сказано выше,
освещается в разделе втором настоящей книги.
Важным техническим (и отчасти
функциональным) требованием, оказывающим
большое влияние на объемно-планировочное и
Рис. 3.4. .Цротивюпожарные стенки (а) и зоны (б)
1 — противопожарная стенка; 2 — несгораемое перекрытие; 3 —
несгораемый гребень
конструктивное решение здания, является
пожарная безопасность, означающая сумму
мероприятий, которые уменьшают возможность
возникновения пожара и, следовательно,
возгорания конструктивных элементов здания и
обеспечивают безопасность людей.
Строительные материалы и конструкции по
степени возгораемости делятся на три группы:
несгораемые материалы — под
воздействием огня или высокой температуры не
воспламеняются, не тлеют и не обугливаются;
трудносгораемые материалы — под
воздействием огня или высокой температуры с
трудом воспламеняются, тлеют или
обугливаются, но после удаления источника огня или
высокой температуры горение и тление
прекращается; трудносгораемые конструкции
выполняются из трудносгораемых или сгораемых
материалов с защитой несгораемыми
материалами;
сгораемые материалы — под воздействием
огня или высокой температуры
воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть
после удаления источника огня.
Конструкции характеризуются также
пределом огнестойкости, т. е. сопротивлением
действию огня в часах до потери прочности или
устойчивости либо до образования сквозных
трещин или повышения температуры на
поверхности конструкции со стороны,
противоположной действию огня, до 140°С (в среднем).
Здания по огнестойкости разделяются на
пять степеней в зависимости от степени
возгораемости и предела огнестойкости
конструкций. Первая степень огнестойкости
характеризует наибольшую огнестойкость, пятая —
наименьшую (см. табл. 1.1 приложения).
Для предупреждения распространения
огня по зданию, если оно имеет -небольшую
степень огнестойкости, устраиваются
противопожарные стенки (брандмауэры) или
противопожарные зоны из несгораемых «материалов с
высоким пределом огнестойкости (рис. 3.4).
— 15 —

При возникновении пожара в здании люди кости стены в определенном гармоничном по-
должны его быстро покинуть. Такой процесс рядке, являясь обязательным, необходимым
движения людей называется аварийной или элементом здания, выступают одновременна
вынужденной эвакуацией, в отличие от движе- как элемент, придающий ему определенные
ния людей в обычных условиях. Время, в тече- эстетические качества. При решении эстетиче-
ние которого вынужденная эвакуация должна ской задачи должна соблюдаться определен-
быть завершена, называется временем эвакуа- ная разумная мера, отвечающая характеру
ции. Для зданий с большим количеством нахо- данного здания. Очевидно не будет разумным
дящихся в них людей максимальное время обогащение здания утилитарного назначения,
эвакуации (или предельное удаление людей например склада, различными элементами ар-
от выхода) устанавливается строительными хитектурной композиции в ущерб функцио-
нормами и правилами или заданием на проек- нальной и технической логике сооружения,
тирование в зависимости от огнестойкости Эстетические качества здания или комшлек-
здания и степени пожарной опасности функ- са зданий могут быть подняты до уровня ар-
ционального или технологического процесса. хитектурно-художественного образа, т. е. уров-
К группе технических требований относится <ня искусства, отражающего средствами архи-
также благоустройство зданий: обеспечение тектуры определенную идею, активно воздей-
здания отоплением, вентиляцией, газоснабже- ствующую на сознание людей (например, из-
нием, холодным и горячим водоснабжением, вестны архитектурные ансамбли Петербурга
канализацией, электроосвещением, лифтами начала XIX столетия, ярко выражающие три-
(подъемниками), бытовым оборудованием умф победы в Отечественной войне 1812 г.).
(плитами для приготовления пищи, санитар- Однако .не каждое здание или комплекс
но-техническими приборами, холодильниками, зданий в своих эстетических качествах долж-
встроенной мебелью и т. п.), радиотрансляци- ны подниматься до уровня художественного
ей, телефоном и прочим инженерным оборудо- образа. Обычно такие задачи ставятся перед
ванием; к этому же понятию относится качест- зданиями или комплексами, имеющими боль-
во отделки элементов здания. шое общественное или градостроительное зна-
Благоустройство создает большие удобства чение.
для осуществления того или иного функцио- Важнейшее требование к зданиям —их
нального процесса, например повышает ком- экономическая целесообразность. При решении
фортность жилища, улучшает условия работы функциональных задач, т. е. при определении
и ПР- размеров, формы, количества помещений, типа
Объемно-планировочная структура и фор- здания в целом и уровня его благоустройства,
ма здания обусловливается прежде всего мате- следует исходить из действительных потребно-
риальными требованиями тех социальных про- стей населения, поскольку в условиях социа-
цессов (труда, быта, культуры, отдыха и др.), листического общества производство и распре-
для которых данное здание предназначается, деление осуществляются в интересах всего на-
т. е. функциональными и техническими требо- роДа. Наоборот, в условиях капитализма эти
ваниями. Но каждый социальный процесс, по- задачи решаются по-разному для господству-
скольку он связан с сознательной деятельно- ющего класса и остальной части общества,
стью человека, затрагивает сферу его не толь- Жилища буржуазии по комфорту превышают
ко материальных, но и духовных интересов. ее действительные потребности, а жилища ра-
Следовательно, в формировании материально- бочего класса не отвечают часто даже насущ-
организованной среды, которую представляют Ным потребностям человека,
собой здания, всегда неизбежно присутствует Действительные потребности, учитываемые
духовный элемент, выражающийся в эстетиче- в социалистическом обществе, предполагают,
ских или, как говорят, в архитектурно-художе- например, обеспечение в равной степени всего
ственных качествах отдельного здания или населения благоустроенным жильем с учетом-
комплекса. Архитектурно-художественные ка- количественного и возрастного состава семей,
чества определяются критериями красоты. при этом потребности должны сочетаться с
Для придания произведению архитектуры возможностями общества в целом на данном
эстетических качеств необходимо, чтобы оно этапе его развития.
было удобным в функциональном и совершен- Следует также иметь в виду, что по мере
ным в техническом отношении. Необходимое в развития производительных сил меняется
произведении архитектуры должно выступать смысл, вкладываемый в понятие «удобства»,
как должное и, следовательно, красивое. Мно- Если в настоящее время существуют опреде-
жесгво окон в жилом доме необходимо; только ленные понятия о современной благоустроен-
при множестве окон жилой до'м будет вое- ной квартире, то в дальнейшем эти понятия
приниматься как жилой. Поэтому окна опре- изменятся в связи с ростом производства и ма-
деленных размеров, расположенные на пло-с- териальными возможностями общества. Если ,
— 16 —

например, централизованное горячее
водоснабжение еще недавно не входило в
стандартное благоустройство жилого дома, то
теперь оно считается обязательным его
элементом. По мере решения жилищной проблемы
повышается норма жилой площади на
человека, квартиры делаются более удобными по
планировке, имеют большую подсобную
площадь, встроенное оборудование.
Экономическая целесообразность в
решении технических задач предполагает
необходимую прочность и устойчивость здания в
соответствии с его назначением и установленным
сроком службы. Развитие современных
методов расчета конструкций направлено как на
обеспечение необходимой прочности и
устойчивости, так и на устранение излишних
запасов, т. е. на получение наивыгоднейшего
решения.
Экономическая целесообразность в
решении архитектурно-художественных задач
достигается прежде всего правильным
использованием принципов и средств, придающих
зданию эстетические качества.
Для выбора экономически целесообразных
решений СНиП установлено деление зданий по
капитальности на четыре класса в
зависимости от их назначения и значимости. Для
каждого класса зданий устанавливаются
эксплуатационные требования, отражающие состав
помещений, их размеры, степень
благоустройства, качество отделки, долговечность и
огнестойкость. К первому классу относятся здания,
удовлетворяющие повышенным требованиям;
ко второму —средним; к третьему и
четвертому— средним пониженным и минимальным.
Например, здание может быть отнесено к
первому классу, если оно имеет 1-ю степень
огнестойкости и долговечности, выполнено из
первосортных материалов, конструкции имеют
достаточный запас прочности, если помещения
в нем имеют все виды благоустройства,
соответствующие его назначению, повышенное
качество отделки. Наоборот, здание,
построенное из недолговечных материалов, не имеющее
регламентированных огнестойкости и
долговечности, с примитивным благоустройством и
упрощенной отделкой, должно быть отнесено к
четвертому классу капитальности.
§ 4. понятия о конструкциях ЗДАНИЯ
Основные конструктивные элементы
гражданских зданий — фундаменты, стены и
столбы, перекрытия, крыши, лестницы, окна, двери
и перегородки (рис. 4.1).
Фундаменты служат для передачи
постоянных и временных нагрузок на грунт. Они
являются подземными элементами здания и
устраиваются под стенами и столбами.
Плоскость, которой фундамент опирается
на грунт, называется подошвой фундамента, а
грунт, на который передается нагрузка от
фундамента, — основанием.
Основание должно обладать достаточной
прочностью, т. е. до определенных пределов
отличаться малой сжимаемостью при его за-
гружении. Прочность грунта зависит от его
минералогического состава, геологического
строения, плотности и присутствия в нем
влаги. Верхние слои земной коры, содержащие
органические примеси и подвергающиеся
выветриванию, отличаются недостаточной
прочностью. Поэтому подошву фундамента
приходится располагать (или, как говорят,
«закладывать») на некоторой глубине от поверхности
земли.
Минимально необходимая величина
заглубления подошвы фундамента в грунт
определяется не только прочностью
соответствующего пласта грунта, но и климатическими
особенностями, обусловливающими промерзание
и, следовательно, возможность деформации
верхних слоев грунта в зимнее время.
Подошва фундамента должна иметь такую
площадь, чтобы нагрузка, передаваемая на
грунт, не превышала допускаемого для этого
грунта напряжения, составляющего обычно
1—3 кг/см2. Если здание имеет подвал
(заглубленные в землю помещения или этажи),
то фундаменты служат одновременно стенами
подвала. В этом случае глубина заложения
фундаментов зависит от высоты подвальных
помещений. Фундаменты обычно делают из
водостойкого материала (бетонных блоков,
бетона, естественного камня).
Стены по своему назначению и месту
расположения в здании делятся на наружные и
внутренние. Кроме того, различают несущие
и ненесущие стены. Несущие стены обычно
называются капитальными1; они
непосредственно опираются на фундаменты. Несущими
могут быть как наружные, так и внутренние
стены. Ненесущие стены — это обычно
перегородки. Они служат для деления в пределах
этажа больших, ограниченных капитальными
стенами помещений на более мелкие, причем
для опирания перегородок не требуется
устройства фундаментов.
Столбы, как правило, также несущие
элементы, опирающиеся на фундамент. Их
устанавливают обычно вместо несущих стен там,
где оказывается необходимым раскрыть
внутреннее пространство или передать
вертикальную сосредоточенную нагрузку на фундамент.
1 Независимо от степени их капитальности; термин
«капитальность» в данном случае применяется в
смысле основные, главные, более массивные.
17 —

Зонт
,Осадки
Дымовая
труба
Кроапя
Стропильная \
балка
Слуховое
окно
Чердак
Чердачное
перекрытие \
Оконный
проем
Подполье J
Нижнее
перекрытие
Фундаменты <^
Подошва фундамента
llj-'^ гРУнтовая влага.
Нагрузки от здания
Рис. 4.1. Основные конструктивные элементы здания
Нижняя часть наружной стены называется
цоколем. Он находится в особо
неблагоприятных условиях, так как подвергается
воздействию брызг от падающих на землю капель
дождя и талой воды при таянии
прилегающего к нему снегового покрова. Эта влага
смачивает материал цоколя и способствует
разрушению его поверхности. Поэтому цоколь
делается из влаго- и морозостойких материалов.
Цоколь имеет архитектурное значение, так
как, несколько отступая от плоскости стены,
создает ощущение большей устойчивости
здания. Верхний уступ («обрез») цоколя
располагается примерно на уровне приподнятого
над поверхностью земли пола первого этажа
и тем самым подчеркивает начало
используемого по основному назначению объема
здания. Иногда ниже пола устраивается
подполье, предохраняющее конструкции здания
от непосредственного воздействия грунтовых
вод. В этом случае цоколи служат наружными
стенами, ограждающими подполье. Обычно
вместо подполья ниже пола первого этажа
устраиваются подвальные этажи.
Деление зданий на каменные и деревянные
условно. В качестве признака для такого
деления принимается материал наружных стен.
Здание, которое имеет каменные фундаменты
и стены при всех прочих основных
конструктивных элементах, сделанных, например, из
дерева, считается каменным.
Стены и частично фундаменты являются не
только несущими, но и ограждающими
конструкциями, так как они образуют объемы
помещения и ограждают ('изолируют) эти объемы
от внешней среды. Поэтому наружные
ограждающие конструкции отапливаемых зданий
должны не только удовлетворять требованиям
прочности и устойчивости, но и обладать
соответствующими теплозащитными качествами.
Они определяются толщиной конструкции и
теплозащитными свойствами ее материала.
Чем выше теплозащитные качества, тем ниже
расход топлива на отопление здания, но
больше стоимость конструкции. Поэтому при
проектировании следует находить экономически
целесообразное соотношение единовременных
затрат и эксплуатационных расходов на
отопление.
Требуемый минимум теплозащитных
качеств определяется также
санитарно-гигиеническими требованиями:
температура на внутренней поверхности
наружной стены не должна быть много ниже
температуры воздуха в помещении (разность
обычно не более 6°С), чтобы не было так
называемой холодной (отрицательной)
радиации— ощущения как бы потока холода,
которое может (испытывать человек при
значительной разнице температур на поверхности стены
и воздуха помещения;
температура на внутренней поверхности
наружной стены должна быть выше точки
росы1 во избежание образования конденсата,
последующего увлажнения материала,
ухудшения теплозащитных качеств конструкции и
образования плесени.
Если температура внутренней поверхности
наружной стены понижается до 0° и ниже, то
конденсат превращается в иней или лед и
наступает явление, называемое промерзанием
ограждения.
Наружные ограждения должны
удовлетворять также ряду других физико-технических
требований, например, воздухопроницаемости
и паропроницаемости (см. § 17 и 18).
Наружные ограждающие конструкции,
удовлетворяющие теплозащитным
требованиям, обычно отвечают требованиям изоляции
помещения от внешних шумов.
Подробно теплозащитные и
звукоизоляционные качества ограждающих конструкций и
их расчет рассматриваются во втором разделе.
Перекрытия представляют собой
горизонтальные несущие конструкции, опирающиеся
на капитальные стены или столбы и восприни-
1 Точка росы—температура воздуха, при которой
находящийся в нем водяной пар достигает насыщения
и конденсируется.
— 1* —

мающие передаваемые .на них постоянные и
временные нагрузки. Перекрытия разделяют
здания на этажи. В зависимости от
месторасположения в здании перекрытия делятся на:
междуэтажные — между двумя смежными
по высоте этажами;
чердачные — между верхним этажом и
чердаком;
подвальные — между первым этажом и
подвалом;
нижние —между первым этажом и
подпольем.
Фундаменты, стены, столбы и перекрытия—
основные несущие элементы здания. Они
образуют остов здания — пространственную
систему вертикальных и горизонтальных несущих
элементов.
Конструкция перекрытий «.несет», как уже
говорилось, собственный вес (массу) и
временную нагрузку. Стены и столбы
воспринимают вертикальную нагрузку от опирающихся
на них перекрытий и -крыши; нагрузка на
крышу состоит из веса конструкции крыши и
веса (массы) лежащего на ней снега; помимо
этого стены и столбы несут свой собственный
вес; кроме того, стены и крыша воспринимают
также горизонтальное давление ветра.
Для того чтобы остов здания был
устойчив, он'должен обладать необходимой
жесткостью. Это достигается устройством
продольных и поперечных капитальных стен,
образующих обычно замкнутые в плане контуры
(коробки) с достаточно прочными сопряжениями
в углах и местах пересечений. Кроме того,
жесткость обеспечивается наличием перекрытий,
которые, являясь жесткими горизонтальными
«диафрагмами», как бы расчленяют остов на
ярусы. Эти диафрагмы воспринимают
горизонтальные усилия и, будучи прочно
сопряженными со стенами, повышают их устойчивость
против продольного изгиба.
Остов определяет так называемую
конструктивную схему здания.
Рассматриваемый на рис. 4.2,а остов
характерен для зданий с наружными и внутренними
продольными несущими стенами. Существуют
конструктивные схемы с поперечными
несущими стенами (рис. 4.2,6). Устойчивость в
первой схеме в поперечном направлении
обеспечивается специально устраиваемыми
поперечными стенами, которые не несут нагрузки от
перекрытий. Если вместо внутренних продольных
или поперечных несущих стен устраивается
система столбов с опирающимися на них
горизонтальными балками (прогонами), на
которые, в свою очередь, опираются перекрытия, то
такая схема отвечает зданию с неполным
каркасом1 (рис. 4.2,в,г). Если же вместо несущих
1 Каркас — французское слово, означающее скелет.
наружных стен применены столбы,
образующие вместе с внутренними столбами и
перекрытиями как бы скелет здания в виде
«этажерки», то такая конструктивная схема
характерна для зданий с полным каркасом
(рис. 4,2,(9). В последнем случае наружные
стены выполняют только ограждающие
функции и могут быть самонесущими или
навесными (рис. 4.3). Самонесущие стены опираются
на фундамент или фундаментную балку и не
воспринимают никаких нагрузок, кроме
собственного веса. Навесные стены опираются на
горизонтальные элементы каркаса в каждом
этаже.
С развитием крупноэлементного
строительства и заводского домостроения в последнее
время возникли новые конструктивные схемы,
в которых остов здания образуется
коробчатыми элементами заводского изготовления,
представляющими готовую комнату (блок-
комната, см. рис. 4.2,в).
Крыша предохраняет помещения и
конструкции здания от атмосферных осадков и
состоит из двух основных элементов: несущей
части — стропил и наружной оболочки —
кровли, непосредственно подвергающейся
воздействию атмосферных осадков. Кровля состоит
из водонепроницаемого так называемого водо-
изоляционного ковра и основания (обрешетки,
настила). Материал водоизоляционного ковра
определяет название крыши в целом
(черепичная, металлическая и др.), так как такие
основные качества крыши, как
водонепроницаемость, невозгораемость и вес (масса), зависят
главным образом от материала
водоизоляционного ковра. Плоскостям крыш (скатам)
придают уклон для стока дождевых и талых вод.
Крутизна уклонов зависит от гладкости
поверхности кровель и от количества и
плотности сопряжений стыков на ней; чем глаже
материал, чем меньше сопряжений на
поверхности крыши и чем они плотнее (в отношении
водонепроницаемости), тем более пологими
могут быть скаты крыши. При наличии же
значительного количества не вполне плотных
стыков скаты крыши должны иметь
значительный уклон, чтобы обеспечить большую
скорость стекающей воды. Кроме того, при
значительных уклонах скатов уменьшается
опасность задувания ветром стекающей воды в
неплотности стыков кровли.
Лежащий на скатах крыши снег во время
оттепелей насыщается в своих нижних слоях
талой водой, и тем самым создаются
благоприятные условия для проникания ее в
неплотности стыков; протечки в кровлях
особенно часто наблюдаются именно в весенние
месяцы. Опасность «талого протекания»
(вследствие образующегося гидростатического
давления) уменьшается с увеличением уклона
— 19 —

Рис. 4.2. Конструктивные схемы зданий
а и б — с продольными и поперечными несущими стенами; в и г — с неполными каркасами; <?
ми стенами (панелями), е-
с полным каркасом и навесны-
из пространственных коробчатых элементов (объемных блоков); 1 — внутренняя продольная стена;
2 — внутренняя поперечная стена; 3 — панели перекрытия
Рис. 4,3.
Наружные стены
в здании с
полным каркасом
а — самонесущая;
б — навесная; / —
каркас; 2 —
фундаментная балка;
3 — место опира-
ния панелей
стены на каркас
Рис. 4.4.
Плоские крыши
а — с техническим
этажом; б —
совмещенная
(покрытие); / —
чердачное перекрытие,
2 — технически*
этаж; 3 —
покрытие; 4 — вяутрен«
няя несущая
стена
i_
Цклон
ц
Рис. 4.5. Лестничная клетка Общий вид, план
/ — лифт; 2 — окно; 3 — марш; 4 — междуэтажная площадка;
5 — этажная площадка; 6 — дверь в квартиру; 7 — стена
лестничной клетки
*&ят
Рис. 4.6. Одноэтажное промышленное здание
/ — фундамент; 2 — грунт; 3 — фундаментная балка; 4 —
колонна; 5 — оконный проем; 6 -— подкрановая балка; 7 — наружная
стена; 8 — оконный проем второго яруса; 9 —- парапет; 10 и 11—
ограждающая и несущая конструкция покрытия; 12 — пол по
грунту; 13 — рельсовый путь
— 20 —

крыши. Таким образом, крутые крыши в
отношении водонепроницаемости более надежны,
однако с увеличением уклона крыши
возрастают площадь кровли и объем чердака.
Для освещения и проветривания чердаков
делаются «слуховые окна», которые
используются также для выхода из чердака на крышу.
Стропила состоят из стропильных балок,
конькового прогона1, стоек и подкосов
(стропильная балка иногда называется
«стропилом» или «стропильной ногой») и опираются
на наружные и внутренние стены здания.
Кроме скатных широко применяются
«плоские» крыши с минимальными уклонами для
отвода воды. К кровлям плоских крыш
предъявляются очень высокие требования в
отношении водонепроницаемости. Под плоскими
крышами иногда устраивается невысокий
чердак— технический этаж, используемый для
размещения различных устройств
инженерного оборудования здания (рис. 4.4,а) и
предохраняющий помещения верхнего этажа от
протечек в случае нарушения герметичности
кровельного ковра. Крыша, совмещенная с
перекрытием верхнего зтажа, т. е. без
технического этажа, называется совмещенной крышей
или покрытием (рис. 4.4,6).
Хорошо выполненные плоские
совмещенные крыши дешевле скатных как в
строительстве, так и в эксплуатации. Кроме того,
плоские крыши можно использовать в качестве
площадок для отдыха и других целей.
Лестницы служат для сообщения между
этажами. Помещения, в которых
располагаются лестницы, называются лестничными
клетками (рис. 4.5). Конструкция лестниц в
основном состоит из маршей (наклонных
плоскостей со ступенчатыми поверхностями) • и
площадок. Для безопасного хождения марши
ограждаются перилами (балясником).
Окна устраиваются для освещения и
проветривания (вентиляции) помещений и
состоят из оконных проемов, рам или коробок и
заполнения проемов, называемого оконными
переплетами.
Основные требования к окнам, которые
должны соблюдаться при их проектировании и
конструировании, — пропускать свет в
помещения в соответствии с требующейся степенью
их освещенности. Окна являются наружным
ограждением; следовательно, при их
конструировании необходимо учитывать те же
требования, которые предъявляются к наружным
стенам, т. е. теплозащитные качества,
воздухопроницаемость (продувание) и т. п.
В многоэтажных зданиях оконные и
дверные проемы располагаются на поверхности
1 Прогон — балка, служащая опорой для других
балок, в данном случае — стропильных.
стен друг над другом по одной оси. В этом
случае нагрузка, передающаяся на наружные
стены, воспринимается простенками. В
каркасных зданиях при навесных стенах окна и
двери в перегородках могут располагаться
различно.
Перегородки относятся к внутренним
стенам, но не являются несущими; они не
воспринимают вертикальных нагрузок, и их во время
эксплуатации здания без нарушения его
конструктивной целостности можно удалять или
переносить на другое место.
Характерные требования, предъявляемые к
перегородкам, — соответствующие прочность и
звукоизоляция. Кроме того, перегородки
должны иметь такие конструктивные и
эксплуатационные качества, при которых
затрудняется размножение в них разного рода
микроорганизмов, насекомых и грызунов,
облегчается очистка и т. п.
Одни и те же конструктивные элементы
характерны и для гражданских, и для
промышленных зданий, хотя и отличающихся по
своей структуре. Промышленные здания бывают
одноэтажные и многоэтажные.
Одноэтажное здание (рис. 4.6), как
правило, имеет каркас, состоящий из колонн
(столбов), расположенных рядами, на которые в
поперечном направлении уложены несущие
конструкции покрытия (стропила). В зданиях,
где установлено тяжелое оборудование или
производятся изделия значительного веса,
устраиваются мостовые краны или другие
виды подъемно-транспортного оборудования.
Для мостовых кранов на колоннах каркаса
делаются выступы (консоли), служащие
опорами для подкрановых балок, на которые
укладываются специальные рельсы для движения
крана вдоль здания. Одноэтажные
промышленные здания обычно не имеют подвалов и
чердаков. Поверх несущих конструкций
покрытия располагаются его ограждающие
конструкции с кровлей. Пол устраивают
непосредственно на грунте. Расстояние между двумя
параллельными рядами колонн называется
пролетом. Величина пролетов обычно от 12 до
36 м. Однако в зданиях, где производятся
крупногабаритные изделия, размер пролета
может быть значительно больше (60, 72,
84 м). Если здание имеет несколько пролетов,
оно называется многопролетным (рис. 4.7). В
этом случае для освещения естественным
светом средних пролетов и вентиляции на
покрытии устраивается фонарь — выступающий
выше кровли каркас с остекленными
ограждающими конструкциями.
Если по условиям технологического
процесса допускается работа при искусственном
свете и с искусственной вентиляцией, фонари
не устраиваются.
21 —

Рис. 4.7. Многопролетное
одноэтажное промышленное
здание
Рис. 4.8. Многоэтажное промышленное здание
Несущим остовом многоэтажного
промышленного здания (рис. 4.8) обычно служит
каркас, состоящий из колонн и прогонов, по
которым укладываются конструкции перекрытий.
Так как необходимое технологическое
оборудование устанавливается на междуэтажные
перекрытия, то пролеты обычно не превышают
12 м во избежание значительного усложнения
конструкций. По этим же соображениям
многоэтажные промышленные здания
предназначаются для производств с относительно
легким оборудованием (электротехническая,
легкая, машиностроительная, текстильная
промышленность и пр.), в то время как для
одноэтажных зданий в этом отношении никаких
ограничений нет, и они используются для
металлургической промышленности, тяжелого
машиностроения и т. п. В многоэтажных зданиях
обычно устраиваются технические этажи и
часто подвалы для размещения различных
вспомогательных помещений и устройств.
При использовании естественного
освещения общая ширина многоэтажных зданий
обычно не превышает 36 м.
Глава II
ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ЗДАНИЙ
§ 5. ЕДИНАЯ МОДУЛЬНАЯ СИСТЕМА,
УНИФИКАЦИЯ, ТИПИЗАЦИЯ
И СТАНДАРТИЗАЦИЯ
Основным способом строительства,
обеспечивающим сокращение сроков, повышение
качества и снижение его стоимости, является
индустриализация, когда элементы здания
изготовляются на специальных промышленных
предприятиях (заводах сборных
железобетонных изделий, домостроительных комбинатах и
т. п.) при помощи машин. Из доставленных на
место строительства (строительную
площадку) элементов при помощи машин
производится сборка или монтаж здания.
Индустриализация снижает трудоемкость
строительных процессов, способствует
постоянному росту производительности труда,
значительно облегчает труд людей. Только при
индустриальных способах строительства стала
возможным осуществление грандиозных
объемов гражданского и промышленного
строительства в нашей стране.
Заводское изготовление элементов зданий
экономически целесообразно главным образом
при их массовом производстве, когда во
многих одинаковых и разных по назначению
зданиях применяются одни и те же элементы.
Для того чтобы достигнуть такого
положения, необходима унификация, т. е. приведение
— М —

к единообразию размеров частей зданий и
соответственно размеров и формы их
конструктивных элементов, изготовляемых на заводах.
Например, устанавливается единая высота
этажа жилых зданий и соответственно* один
размер стен по высоте, ограниченное
количество размеров оконных проемов в стенах и
соответственно ограниченное количество
размеров и типов оконных переплетов и т. п.
Следовательно, унификация достигается путем
ограничения количества типов и размеров
конструктивных элементов здания1.
Ограничение количества типов элементов
по форме и конструктивным признакам
осуществляется путем отбора наиболее совершенных
решений.
Ограничение количества размеров
осуществляется на основе единой модульной системы
в строительстве (ЕМС), т. е. совокупности
правил координации размеров зданий и их
элементов на основе кратности этих размеров
установленной единице, т. е. модулю.
В Советском Союзе в качестве основного
модуля М принята величина 100 мм. Все
размеры здания, имеющие значение для
унификации, должны быть кратны М. Для повышения
степени унификации устанавливаются
производные, модули: укрупненные и дробные.
Укрупненным модулем называется
величина основного модуля, увеличенная в целое
количество раз: 2М, ЗМ, 6М, 12М, 15М, ЗОМ и
60М. Укрупненный модуль используется при
определении размеров здания по горизонтали
(расстояний между осями несущих
конструкций в поперечном и продольном
направлениях) и вертикали (высоты этажей), а также
размеров крупных конструкций и изделий.
Для назначения относительно малых
размеров конструктивных элементов и деталей
(сечений оконных переплетов, балок, толщины
плитных и листовых материалов)
применяются дробные модули. Дробный модуль
составляет часть основного модуля: V2M, VsM,
VmM, У20М, V50M и ViooM. Таким образом,
производные модули выражаются следующими
числовыми величинами: укрупненные — 200,
300, 600, 1200, 1500, 3000 и 6000 мм; дробные—
50, 20, 10, 5, 2 и 1 мм.
Уменьшению количества размеров
способствует применение растущих градаций.
Градацией называется разность между смежными
величинами так называемого «единого ряда»
установленных модулированных размеров.
Растущая градация по мере увеличения
абсолютного размера сама увеличивается. Напри-
1 В технической литературе может встретиться
теряли «тиворазмер», означающий тот или иной
конструктивный элемент здания, .имеющий свои характерные
размеры, форму и конструктивное решение.
мер, числовой ряд высот производственных
зданий имеет следующие значения: 3,6; 4,2;
4,8; 5,4; 6; 7,2; 8,4; 9,6; 10,8; 12,6; 14,4; 16,2;
18 м. До высоты 6 м градация имеет величину
0,6 м; при высоте здания от 6 до 10,8 м
градация составляет 1,2 м, а выше 10,8 градация
возрастает до 1,8 м.
Применение производных укрупненных
модулей и растущих градаций позволяет
значительно сократить количество размеров в
зданиях и типоразмеров элементов изделий и
конструкций для сборного строительства.
При проектировании и в строительстве
применяются следующие размеры (рис. 5.1):
номинальный размер — проектное
расстояние между условными осями здания (LH);
конструктивный размер — проектный
размер изделия (£к), отличающийся от
номинального размера на величину конструктивного
зазора б (рис. 5,1,а):
натурный размер—фактический размер
изделия (£ф), отличающийся от
конструктивного на величину, определяемую допуском1
(положительным и отрицательным), величины
которого зависят от установленного класса
точности изготовления изделия и
регламентированы для каждого из них (рис. 5,1,6).
Номинальные размеры должны быть
кратными принятому производному модулю
(модулированы), т. е.
1н==кМ,
где к — целое число.
Конструктивные размеры должны быть
равны номинальным размерам за вычетом
установленного зазора между изделиями:
Lk = Ln — б = кМ — б.
Натурные размеры должны отличаться от
конструктивных не более чем на половину
установленного допуска, т. е.
^ = LK±y = KM-6±Y *
где с — максимальная величина допуска.
Как следует из этих формул,
конструктивные и натурные размеры могут и не быть
кратными основному и производному
модулям.
Проектирование здания, т. е. определение
размеров и расположения конструктивных
элементов, осуществляется при помощи
пространственной системы условных модульных
плоскостей и линий их пересечения,
расстояния между которыми равны или основному,
или производному модулю (рис. 5.2).
На плане здания некоторые из этих
плоскостей, совпадающие с несущими конструк-
1 Допуск — наибольшее допустимое отклонение
размера изделия от установленного.
— 9€ —

■^Х
Щ
2<5SL
5кцк
-dloJ
<fx.
.J£
г 1
1=7:2
0+C
Рис. 5.1. Размеры конструктивных элементов
о — номинальный и конструктивный; б — натурный или
фактический; / — конструктивные элементы; 2 — зазор
Х§£
Р,ис. 5.2. Пространственная система условных
модульных плоскостей
1 — горизонтальные; 2 — вертикальные
0-
■®\
©4
Z
х:
панели
перекрытия
— С = 0
d = 2c
d = 2c-
Рнс. 5.3. Разбивочные оси и привязка к ним
вертикальных конструкций здания
а — привязка к осям стен (здание с несущими стенами); б—
привязка к осям колонн (здание каркасное с навесными или
самонесущими стенами)
циями здания (стенами, столбами), образуют
так называемые разбивочные оси—линии,
проведенные на плане здания во взаимно
перпендикулярных направлениях (рис. 5.3).
Оси обозначаются цифрами и буквами, или,
как говорят, маркируются. Обычно в
продольном направлении здания ставятся цифры, в
поперечном—буквы. Эти оси в начале
строительства выносятся на местность. Вынесение
осей на местность называется разбивкой
здания. Расстояние между разбивочными осями
всегда является номинальным размером.
К разбивочным осям привязываются все
конструктивные элементы здания. Привязка
элемента означает определение его положения
в здании при помощи размеров, взятых от
двух взаимно перпендикулярных разбивочных
осей до грани или геометрической оси данного
элемента. Она подчиняется определенным
правилам, которые обеспечивают уменьшение
количества типоразмеров элементов,
примененных в проектируемом здании, позволяет
освободиться от доделочных работ, например
по заделке пустот в перекрытиях, если в
перекрываемое расстояние не укладывается целое
число элементов. Правила привязки
обеспечивают также взаимозаменяемость элементов.
Правила привязки различны и зависят от
конструктивной схемы здания и
конструктивного решения элементов. Основное значение
имеет привязка элементов перекрытий.
В зданиях с несущими продольными или
поперечными стенами внутренняя грань
несущей наружной стены, на которую опирается
перекрытие, размещается от разбивочной оси
на расстоянии с, равном половине
номинальной толщины внутренней несущей стены d
(рис. 5Да), кратном М или — М;
допускаются совпадения внутренней или наружной
грани стены с разбивочной осью, если этим не
увеличивается количество типоразмеров
элементов перекрытия (например, в наружных
стенах, на которые не опираются перекрытия).
Во внутренних несущих стенах и столбах
(колоннах) обычно геометрическая ось стены
— 24 —

или столба должна совпадать с разбивочной
осью (рис. 5.3,6). В наружных самонесущих
или навесных стенах внутренняя грань стены,
как правило, совмещается с разбивочной
осью.
Для гражданских зданий при назначении
размеров обычно применяется укрупненный
модуль — 300 мм (ЗМ).
В промышленных зданиях для
горизонтальных размеров приняты укрупненные
модули ЗЙЮО мм (ЗОМ) и главным образом
6000 мм (60М); для вертикальных
размеров — 600 мм (6М).
В массовых общественных зданиях
(школы, магазины, детские ясли и др.) кроме
укрупненного модуля для гражданских зданий
применяются и модули для промышленных
зданий.
Таким образом, в настоящее время для
гражданских и промышленных зданий
применяются разные укрупненные модули, что
указывает на несовершенство действующей
модульной системы.
Правила привязки элементов к разбивоч-
ным осям позволяют унифицировать размеры
и самих конструктивных элементов: столбов,
колонн, балок и прогонов, плит перекрытий,
покрытий и т. д. Наибольшее значение для
унификации конструкций имеет применение
одинаковых размеров между основными
«несущими конструкциями здания, т. е. пролетов,
шагов и высот. Повышение степени
унификации достигается также применением
одинаковых размеров других частей здания, например
лестничных клеток, шахт подъемников,
санитарных узлов и т. п.
Для жилых домов в настоящее время
принята высота этажа1 2,7; 2,8 и 3 м; для
массовых общественных зданий (школы, детские
ясли-сады)— 2,7; 2,8; 3,3 и 4,2 м; установленные
высоты промышленных зданий указаны выше
при рассмотрении градаций.
Другим способом ликвидации
многообразия конструктивных элементов является
типизация — сведение типов конструкций и зданий
к обоснованному небольшому количеству.
В настоящее время все здания массового
строительства (жилые, общественные и
промышленные), как правило, должны
возводиться по типовым проектам. Типовым называется
проект, обладающий высокими качествами
объемно-планировочного, конструктивного, ар-
1 Высота этажа гражданского здания измеряется от
уровня поверхности пола нижнего этажа до уровня
поверхности пола верхнего этажа, которые являются
горизонтальными модульными плокжостями. Вьйсота
одноэтажного промышленного здания измеряется от
поверхности пола до низа выступающих конструкций
покрытия. Высота этажа промышленного многоэтажного
здания .измеряется так же, как гражданского.
хитектурно-художественного и экономичного
решения здаиия. В нем предусматривается
обязательное применение типовых
конструктивных элементов.
Применение типовых проектов не только
способствует индустриализации строительства,
но и сокращает время на проектирование,
ускоряет ввод здания в эксплуатацию,
повышает его строительные и эксплуатационные
качества, экономическую эффективность
промышленного производства конструкций и
деталей, а также общую экономичность и темпы
строительного производства1.
Более высокая ступень типизации зданий—
придание им универсальности. Эти свойства
достигаются при увеличении пролетов и шагов
между несущими [конструкциями, укрупнением
помещений. При этом можно использовать
одинаковые по размерам здания и отдельные
помещения для разных целей.
Например, универсальное -промышленное
здание может быть использовано для разных
производств одной или разных отраслей
промышленности с близкими по характеру
технологическими процессами. Спортивный зал с
предусмотренной проектом возможностью
трансформации может быть превращен в
зрительный зал для спектаклей, собраний и пр.
Здесь также одинаковыми оказываются все
несущие конструкции, а изменения касаются
только внутреннего оборудования.
Универсальные здания способствуют
повышению не только степени индустриализации
строительства, но и расширению
функционального использования здания. Они
позволяют отказаться в ряде случаев от строительства
специальных зданий и тем самым могут дать
существенную экономию материальных и
денежных средств.
Типовые конструкции, изделия и детали,
применяемые в типовых проектах,
разрабатываются на основе отбора лучших образцов с
соблюдением принципов унификации.
Прошедшие проверку в эксплуатации типовые
конструкции, изделия и детали утверждаются для
обязательного применения. Такие конструкции
и изделия являются стандартными; их форма,
размеры и технические качества
устанавливаются Государственными общесоюзными
стандартами (ГОСТ).
При разработке проектов зданий использу-
1 Однако массовое применение типовых проектов
может привести к неудовлетворительным архитектурно-
художественным решениям. Застройка типовыми
зданиями часто выглядит монотонно, однообразно и не
удовлетворяет эстетическим требованиям. Поэтому в
настоящее время разрабатываются новые приемы
типизации зданий на основе типовых секций и
конструктивных элементов, из которых можно создавать
разнообразные здания и объемн'Очпространственные решения
застройки.
— 25 —

ют конструкции, изделия и детали, сведенные
в каталоги, которые периодически
обновляются с учетом возросшего уровня
строительной техники и науки.
Рис. 6.1. Коридорные системы планировки'
а — с односторонним расположением помещений; б — с
двухсторонним
J и 3 — основные помещения (классы); 2—препараторская; 4 к
6 — коридоры; 5 — кабинеты; 7 — рабочие комнаты
§ 6. ПРИЕМЫ ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫХ
РЕШЕНИЙ ЗДАНИЙ
Расположение (компоновка) помещений
заданных размеров и формы в одном
комплексе, подчиненное функциональным,
техническим, архитектурно-художественным и
экономическим требованиям, называется объемно-
планировочным решением здания.
Здания по расположению их помещений в
пространстве делятся на одноэтажные,
малоэтажные (2—3 этажа) и многоэтажные.
Помещения по способу их связи между
собой могут быть непроходными
(изолированными) и троходными (неизолированными).
Непроходные помещения сообщаются между
собой с шомощью третьего помещения, обычно
одного из коммуникационных (коридора,
лестничной клетки 'и др.).
Система расположения помещений в плане
здания, соединенных коридором, носит
название коридорной системы планировки. При
этом помещения могут быть расположены по
зап. выход
о-фИ
66666666
о—#
Он-
о-+
о
«-е
6 -6 .6 О
I въезд
■ "Г"
выход
■ ■
L
UL
тЖттт ч
JU
13
■тттттт
Рис. 6.2. Анфиладная сие- Рис. 6.3. Зальная система планировки Рис. 6.4. Смешанная система
тема планировки / — вестибюль; 2 — фойе; з — зрительный планировки
1 — вестибюль; 2 — выставочные зал; 4 ~~ эстРаДа 1—вспомогательные помещения; 2 —
помещения; 3 — служебные по- склад; 3 — производственное поме-
мещения щение; 4— склад готовой продукции
— 26 —

одну (рис. 6.1,а) или по обе стороны
коридора (рис. 6.1,6). При одностороннем
расположении помещений коридор имеет хорошую
освещенность естественным светом, которая в
некоторых случаях необходима, например, в
школах, где коридор одновременно служит в
качестве рекреационного помещения.
Недостатком одностороннего расположения
помещений является увеличение подсобной
площади в здании и периметра наружных стен, что
ухудшает экономическую характеристику
объемно-планировочного решения.
Если помещения соединяются друг с
другом непосредственно через проемы в стенах
или перегородках, то такой прием называется
анфиладной системой планировки (рис. 6.2).
Эта система, хотя и очень экономична, так
как подсобная площадь в здании сокращается
до минимума, имеет ограниченное применение
из-за неудобств проходных .помещений.
Анфиладная система обычно применяется при
проектировании музеев, выставочных залов и
некоторых других видов зданий.
Зальная система планировки
предусматривает одно большое (главное) помещение
здания, как правило, определяющее его
функциональное назначение (кинозал, спортивный зал
и т. п.), вокруг которого группируются
остальные необходимые помещения (р>ис. 6.3).
Многие здания имеют смешанную систему
планировки (рис. 6.4), поскольку в здании
объединяются помещения для различных
функциональных процессов (главных и
подсобных) .
Как правило, требованиям удобства
отвечает наиболее компактное размещение
помещений с кратчайшими путями движения
людей и средств транспорта, без взаимных их
пересечений и встречного движения. Чем
короче пути движения и, следовательно, меньше
по площади коммуникационные помещения,
тем меньше объем здания и ниже его
стоимость.
Помещения, связанные функциональным
или технологическим процессом, должны
располагаться возможно ближе друг к другу. Это
условие особенно важно для
производственных предприятий, где протяженность путей
движения предметов производства влияет не
только на объем здания, но и на стоимость
•продукции. Не менее важно для
производственных и общественных зданий отсутствие
пересечений людских потоков, а пересечение
людских потоков с грузовыми вообще
недопустимо как по технологическим условиям, так
ш по условиям безопасности.
Для правильного расположения помещений
в здании целесообразно предварительно
составить функциональную или технологическую
схему. Она представляет собой условное гра-
физическое изображение группировки
помещений и связей .между ними.
На рис. 6.5 приведена функциональная
схема здания театра. Помещения его
группируются, как правило, по однородным
функциональным признакам. Например,
артистические помещения группируются близ сцены, с
которой должна быть обеспечена удобная
связь; к зрительному залу примыкают фойе и
кулуары, представляющие группу помещений
с однородным функциональным процессом.
Проектирование здания, т. е. компоновку
помещений, удобно вести, пользуясь сеткой
разбивочных осей. Размеры пролетов и шагов
определяются, сообразуясь с размерами и
желательными пропорциями помещений и
размерами (по каталогу) типовых несущих
конструкций перекрытий и покрытий. Затем,
учитывая заданную площадь помещений,
намечается их размещение.
Основная форма помещений в
плане—прямоугольная, хотя возможны и другие, более
сложные формы, о которых подробно
говорится в соответствующих разделах курса.
Компоновка помещений должна отвечать
функциональным, техническим,
архитектурно-художественным и экономическим требованиям.
Форма здания в плане обычно также
прямоугольная. Здание может состоять и из
нескольких связанных между собой
прямоугольных частей (рис. 6.6,а). Возможны и другие
сложные формы. Например, для общественных
зданий с залами форма плана и здания в
целом определяется особенностями
функционального процесса (рис. 6.6,6).
На рис. 6. 7 -показан фасад здания круглой
формы в (плане (цирк).
Объемное решение, являющееся основой
архитектурной композиции здания,
определяется его формой в плане, а также
количеством этажей и формой покрытия.
Этажность здания зависит от его
назначения, экономических соображений,
градостроительных требований и природных данных
строительной площадки. В том случае, когда
функциональный процесс может
осуществляться в любых зданиях, этажность
выбирается на основании сопоставления вариантов сих
технической, экономической и архитектурной
оценкой.
Малая этажность зданий школ, детских
садов-яслей обусловлена, например,
стремлением приблизить детей к природе и избежать
передвижения их по лестницам. Кинотеатры,
магазины, музеи, вокзалы и т. п.
целесообразно размещать в зданиях малой этажности,
чтобы не затруднять людей хождением по
лестницам, облегчить эвакуацию людей в
случае пожара, не создавать больших нагрузок
на перекрытия. Производственные цехи с тя-
— 27 —

Зрители,
Kaccu
Зрители
"TFT
о j

Администрация
Гардероб
ЖГ
2
со
Фойе
М
Буфет
Кулуары
JL
Зрительный
1 I.-,,, ,)Гн
курительные,
ту я л е т
кО
Ор-
кестр
Ж
о
Деко-|
рации
Т
Рис. 6.5. Функциональная схема здания театра
Si к
Артисты
рабочие
сцены
Р
£«1
Pihc. 6.6. Формы зданий в плане
а — с прямоугольными частями; б — с частями сложных форм
желым и громоздким оборудованием или
установками, вызывающими динамические
нагрузки^ желательно располагать в одноэтажных
зданиях.
Нередко этажность здания зависит от
этажности соседних построек или
утвержденной генеральным планом застройки данного
района города для достижения его
архитектурного единства.
На выбор этажности влияют местные
условия: рельеф площадки, гидрогеологические
характеристики грунтов. При рельефе с
большими уклонами, а также при слабых грунтах
целесообразно повышение этажности, чтобы
уменьшить затраты на земляные работы и на
устройство фундаментов.
Одноэтажные здания с большими
размерами в плане в целях уменьшения объема
земляных работ целесообразно располагать
только на площадках с пологим рельефом.
При проектировании многоэтажного
здания помещения обычно группируются с
учетом предполагаемой этажности так, чтобы
площади этажей были одинаковы.
Многие здания независимо от назначения
имеют однотипные отдельные помещения и их
Рис. 6.7. Общий вид здания круглой формы в плане (щирк в Москве)
— 28 —

1 «=г
fT
LL
[Г
1 °
1
•4
^
го
CO
Тамбуры]
II .
Навес \
Рис. 6.8. Функциональная схема (а) и пример
планировки входного узла (б)
1 — вестибюль; 2 — гардероб; 3 — киоск; 4 — коридор; 5 —
тамбуры; 6 — лифты
группы — архитектурно-планировочные узлы
(главный вход в здание, лестница,
транспортные узлы, санитарно-технические узлы). Их
планировочное решение и размещение в
здании оказывает существенное влияние на
компоновку плана здания в целом.
Каждое здание, как правило, имеет
главный вход и обычно несколько второстепенных
(служебных) входов. Через главный вход
проходят основные массы людей, участвующих в
функциональном процессе; второстепенные
входы обычно обслуживают подсобные
функциональные процессы, а также являются
запасными эвакуационными выходами. Главный
вход в здание должен быть хорошо виден при
приближении к нему. Входная площадка
обычно защищается навесом от атмосферных
осадков. Для защиты от проникания холодного
воздуха у наружных дверей устраиваются
небольшие помещения— тамбуры (рис. 6.8).
Далее располагается вестибюль и
гардероб. Вестибюль — это коммуникационное
помещение с распределительными функциями,
откуда потоки людей направляются в
коридоры, на лестницы, к подъемникам. Площадь
гардероба и вестибюля зависит от количества
пользующихся ими людей и может составлять
0,25 м2 на одного человека. При входном узле
обычно располагаются некоторые помещения
обслуживающего назначения (для охраны,,
киоски, санитарные узлы и т.п.).
Для сообщения между этажами здания
устраиваются лестницы и подъемники
периодического (лифты) или непрерывного
(эскалаторы1) действия. В зданиях с большими
людскими потоками применяются эскалаторы,
т. е. движущиеся лестницы, а вместо лестниц—
пандусы, т. е. наклонные пологие -поверхности
без ступеней (рис. 6.9).
Лестница, по которой направляется
основной поток людей, считается главной и
отличается от других лестниц большими
размерами и меньшим уклоном. Остальные лестницы.
называются второстепенными и служебными
(если связаны с подсобным функциональным
процессом). Ширина маршей и лестничных
площадок зависит от этажности, значимости
лестницы и числа пользующихся лестницей.
Минимальная ширина марша с — 0,9 м;
максимальная— 2,2 м. Во всех случаях ширина
площадки не должна быть меньше ширины
марша. Уклон маршей (отношение
вертикальной проекции марша к горизонтальной)
зависит от количества этажей, значимости
лестницы и принимается 1:2; 1 : 1,75; 1 : 1,5. Этим
уклонам соответствуют и размеры ступеней:
высота (подступенка) 1(5; 16,5; 17,3 см;
ширина (проступи) 30, 29, 26 см.
На рис. 6.10 дано геометрическое
построение лестницы. Высота этажа Я (от пола до
пола) разбивается на части, равные высоте
ступени а, т.е. #=яам, где п — число
подступенков. Если в пределах этажа два марша, то-
в каждом марше будет ——1 проступей, так
как вместо одной проступи будет площадка.
Длина марша равна в ( 1).
Соответственно ширина лестничной клетки в чистоте
D = 2 c+d м, а длина В = в (-| lWl2 с м,
где с — ширина марша; d — просвет между
маршами.
Пологие марши следует делать в
лестницах многоэтажных зданий и на главных
лестницах; более крутые марши делаются в
малоэтажных зданиях и второстепенных лестницах.
Для безопасности в случае пожара в
многоэтажном здании должно быть не менее двух
лестниц, заключенных в лестничные клетки,
освещенные естественным светом и имеющие
наружные выходы.
1 Эскалатор — от французского слова взбираться.
— 29 —

Рис. 6.9. Средства сообщения между этажами
а — лестница и лифт; б — пандус; в — эскалатор
/ и 6 — этажные и междуэтажные площадки; 2 и 3 — кабина
лифта в плане и разрезе; 4— шахта лифта, 5 — марши; 7 —
ограждения (перила); 8 — люк; 9 — технический этаж; 10 —
машинное отделение; //—наклонные плоскости (пандус); 12—
ступени эскалатора; 13 — междуэтажные перекрытия
Рис. 6.10. Геометрическое построение лестницы
а — ступень; б — разрез; в — план лестницы; / — подступенок;
2 — проступь; 3 — лестничная клетка, 4 — междуэтажная
площадка; 5 — этажная площадка
Наиболее распространенные и
экономичные двухмаршевые лестницы (рис. 6.11, а).
Однако могут быть и другие типы лестниц,
например трехмаршевые (рис. 6.11, б), в
которых в пределах этажа размещаются три
марша, многомаршевые с различным
расположением маршей, двзухмаршевые с перекрестными
маршами (рис. 6.12), применяемые обьгч<но в

общественных зданиях с повышенной высотой
этажа.
Известны и круглые (винтовые) лестницы
(см. рис. 6.11,в), которые имеют очень огра-
Рис. 6.11. Схемы лестниц
а — двухмаршевая; б — трехмаршевая; в — винтовая
ничейное применение, так как неудобны для
движения из-за разной ширины 'проступи.
Во всех зданиях, имеющих более 4—5
этажей, устраиваются лифты, как правило,
располагаемые в «пределах лестничной клетки или
близ нее (см. рис. 6.8 и 6.9).
Расположение лестничных клеток и шахт
лифтов влияет на планировку, поскольку они
должны занимать одно и то же относительное
положение в плане каждого этажа здания.
На планировку этажей влияет также
положение санитарных узлов, кухонь и других
помещений, которые всегда располагаются в
этажах по одной вертикали друг над другом.
Такое расположение значительно облегчает
разводку в здании трубопроводов
водоснабжения, газа и канализации. Кроме того,
«мокрые» помещения (т.е. помещения, в которых
возможна повышенная влажность воздуха и
намокание конструкций) размещаются в
здании компактно, чтобы не оказывать вредного
влияния на другие (помещения.
Вертикальные несущие конструкции (стены
и колонны), так же как лестницы и шахты
лифтов, должны пересекать все этажи,
занимая одно и то же место в .плане на каждом
этаже. Только в отдельных случаях несущие
стены и столбы верхних этажей могут
опираться на горизонтальные несущие
конструкции. Поэтому помещения с большими
пролетами целесообразно располагать <в верхних
этажах или выносить их в одноэтажные части
здания, чтобы не опирать на перекрытие
большого '.пролета конструкции верхнего этажа
(рис. 6.13).
Таким образом, экономичное решение
конструктивной схемы оказывает существенное
влияние и на общее (планировочное решение
здания.

3
Рис. 6.13. Схематические разрезы зданий с помещениями больших пролетов А
Однако ведущим (фактором в дроектирова-
*и\-л здания, определяющим его
объемно-планировочное решение, остается
функциональный процесс. Новые функциональные
процессы или изменения существующих процессов
обусловливают появление новых
объемно-планировочных и конструктивных решений
зданий.
На объемно-лланировочное решение
оказывают влияние и природные условия, в
которых будет возводиться здание. Суровый
климат 'предопределяет компактные объемы
зданий с минимальной площадью наружных
ограждений. В теплом климате, наоборот,
целесообразны усложненные объемы здания,
дающие больше тени, способствующие связи
помещений здания с окружающей природой.
§ 7. ПРИЕМЫ КОНСТРУКТИВНЫХ
РЕШЕНИЙ ЗДАНИЙ
Конструктивное решение здания, так же
как и объемно-планировочное, должно быть
функционально и технически целесообразным,
экономичным .в строительстве и
эксплуатации. Кроме того, :как указано в § 3,
конструктивное решение должно отвечать всем
многообразным требованиям прочности,
устойчивости, долговечности, пожарной 'безопасности
и благоустройства.
Конструктивное решение влияет на
внешний вид здания, его интерьеры и,
следовательно, является важнейшим фактором,
определяющим архитектурную выразительность
здания.
Конструктивные элементы, из которых
состоит остов здания, размещаются в строго
определенном порядке, образуя
конструктивную систему, способную воспринимать все
внешние силовые воздействия и передавать
их на основание здания. Конструктивную
систему не следует смешивать с конструктивной
схемой здания, в которой может сочетаться
несколько конструктивных систем разного
вида.
Конструктивные системы различаются по
форме, устройству и характеру работы, т. е.
по способу распределения и передачи усилий,
возникающих от внешних воздействий.
Простейшими конструктивными
элементами и одновременно простейшими
горизонтальной и вертикальной конструктивными
системами являются балка и стойка (столб, колонна,
рис. 7.1, а и г). Балка представляет собой
прямой брус, опирающийся на две или большее
количество опор. Балка, свободно лежащая
на двух опорах и перекрывающая один пролет,
называется разрезной; балка,
перекрывающая несколько пролетов, т.е. лежащая на
многих опорах, называется неразрезной
многопролетной (рис. 7.1, е), заделанная в опору
одним концом и свободная на другом —
консолью. Балки, как правило, только
воспринимают вертикальные нагрузки и передают их
на опоры, а сами работают на изгиб. Стойка
(рис. 7.1, г) также (представляет собой прямой
брус, имеющий прямоугольное, круглое или
иной формы сечение, используемый в качестве
вертикальной опоры. Стойка воспринимает
вертикальную нагрузку и передает ее на
фундамент, при этом в ней возникают
сжимающие и часто изгибающие усилия.
Ряд балок или стоек, как бы
расположенных вплотную друг к другу и жестко связанных
между собой, образуют другие плоские
конструктивные элементы (системы): плиту (рис.
7.1, б) и стену (рис. 7.1, д) (горизонтальная и
вертикальная панели).
Комбинация стоек и балок образует стоеч-
но-балочную конструктивную систему (рис.
7.1, е, ж, з), известную еще в глубокой
древности. И в настоящее время эта оистема
наиболее распространенная в строительстве.
Стоечно-балочная система состоит из
вертикальных элементов — стоек, столбов, колонн
и горизонтальных элементов — балок,
прогонов (главных балок), называемых также
ригелями, плит («панелей), уложенных на
горизонтальные элементы. Она может быть
плоскостной (все элементы системы расположены
в одной плоскости) и пространственной.
Деление конструктивных систем зданий на
плоскостные и пространственные условно,
поскольку конструктивные элементы здания всегда
— 32 —

Рис. 7Л. Эламекты сгоечнсьбалочных юанкярукпивяых
систем
а—балка на двух опорах; б — плита (горизонтальная панель);
в — плита, опирающаяся по контуру; г — стойка (колонна,
столб); д—отлита (вертикальная панель); е — рама с
шарнирным опиранием ригеля; ж — рама с жесткими соединениями; з —
каркас с элементами жесткости; и — коробчатая система;
/— шарнирное сопряжение; 2— жесткое сопряжение; элементы
жесткости; 3— рама; 4— стена; 5— связи; 5— каркас с
шарнирным сопряжением; 7— перекрытие (горизонтальные связи)
В
C0D
Д е
йаж[ ИЩИ щ® шш
ж
W"
и
-~]
сти i м~2
^Z.~ZZM~~.
Рис. 7.2. Формы вертикальных элементов
стоечяо-балочной сисгеаш-
и — прямоугольная; б — квадратная; в — круглая; г -— овальная;
б — с опорными консолями; е — двухветвевая железобетонная;
ж _ двутавровая; и — двухветвевая металлическая; к —
грибовидная; л — V-образная; м —• Т-образная
образуют пространственную систему. Однако
для упрощения проектирования и расчета
конструкция условно расчленяется на
плоскостные системы или элементы. При этом влияние
одной плоскостной системы на другую через
конструктивные элементы, расположенные в
перпендикулярном направлении
(относительно плоскости), не учитывается или же
учитывается приближенно.
Пространственная стоечно-балочная
система — зто, например, «каркас здания (см.
рис. 4.2, д). В каркасе горизонтальные и
вертикальные элементы, соединенные между
собой в поперечном и продольном
направлениях, образуют конструкции, называемые
рамами. Соединение элементов в раме может
быть шарнирным и жестким. При шарнирном
соединении балки <и стойки изгибающие
усилия, возникающие в балке, на стойку не
передаются, так как она может повернуться (рис.
7.1, е). Жесткое соединение балки со стойкой
позволяет передавать на стойку не только
сжимающие, но и изгибающие усилия и
поперечные силы (рис. 7.1, ж). Рамы могут быть
одноярусными или многоярусными, однопро-
летными и многопролетными.
Каркас, состоящий из поперечных и
продольных рам, должен обладать необходимой
пространственной жесткостью, т. е.
способностью в обоих направлениях сопротивляться
образованию деформаций при действии
внешних горизонтальных и вертикальных нагрузок.
Каркасы из рам с жестким соединением
элементов (стоек и ригелей) обладают
необходимой пространственной жесткостью. При
использовании шарнирных соединений в каркас
вводятся специальные вертикальные элементы,
называемые связями и придающие каркасу
пространственную жесткость; эти связи могут
быть в виде жесткой рамы (рис. 7.1, з) или
диафрагмы ('панели, стены), либо стержневых
связей, -исключающих геометрическую
изменяемость системы при действии внешних сил.
Роль горизонтальных связей выполняют
перекрытия.
Комбинация горизонтальных и
вертикальных плоских элементов образует коробчатую
пространственную систему (рис. 7.1 и),
состоящую из замкнутых объемов-коробок
подобно конструктивной схеме современного
крупнопанельного дома.
Сравнивая стоечно-балочную и коробчатую
системы, можно сказать, что в первой усилия
концентрируются в балках и стойках, va во
второй — распределяются по всей площади
сечения плоских элементов. Принцип
концентрации усилий можно выгодно использовать,
например, в высотных зданиях, где нагрузки
достигают значительных 'величин и
возникающие усилия целесообразно передать на конст-
2 Зак. 179
— 33 —

рукцию из высокопрочного материала, т.е. на
стальные или железобетонные стойки
каркаса, а не на стену из менее 'прочного
материала, причем стену пришлось бы делать очень
толстой. При каркасе же стену можно
сделать навесной, из легкого материала
толщиной, необходимой только для защиты от
атмосферных влияний.
Вертикальные элементы стоечно-балочной
системы в зависимости от материала
(железобетон, металл, камень, дерево), назначения
конструкции и ее решения бывают самых
разнообразных форм. Наряду с простыми
формами (прямоугольными, круглыми, овальными и
т.п.; рис. 7.2, а — г) применяются стойки с
капителями — грибовидные (рис. 7.2, /с).
Капитель здесь имеет не декоративное, а
конструктивное значение, увеличивая площадь опира-
ния и сокращая пролет горизонтальных
элементов. Стойки, состоящие из двух
вертикальных элементов, связанных между собой,
называются двухветвевыми (рис. 7.2, д, е, и).
Они, так же как и стойки с консолями (рис.
7.2, д, ж), применяются для опирания горизон-
Р-И'С. 7.3. Влды горизонтальных элементов
стоечно-балочной системы
а — балка; б— балка с полками; в — балка двутавровая
железобетонная; г — ферма с криволинейным верхним поясом
(сегментная); д, ж— полигональные фермы; е — фермы с
параллельными поясами
*—<
L
:Ч
Lnr:
_Е
Тп
п
р
D
□
□
□
~Ч г~^
щ
□
□1
_п|
Рис. 7.4. Виды стен
а — несущая стена без проема; б — то же, с небольшим количеством проемов; в — панельная стена с проемами; г — несущая
стена с усиленными простенками; д — стена с навесньши панелями; е — остекленная стена
— 34 —

тальных элементов и конструкций,
расположенных на разной высоте (например, для опи-
рания подкрановых балок и покрытия в
промышленных зданиях). Стойки, состоящие из
системы вертикальных элементов, соединенных
между собой короткими горизонтальными и
наклонными элементами, называются
сквозными или решетчатыми. К этому типу
относятся и двухветвевые стойки.
Столь же разнообразны и горизонтальные
элементы. Наряду со сплошными балками
(рис. 7.3, а — в) применяются сквозные
стержневые конструкции — фермы, состоящие из
верхнего и нижнего поясов и решетки —
вертикальных (стоек) и наклонных (раскосов)
элементов. Фермы различаются по форме:
сегментные (рис. 7.3, а), полигональные (рис.
7,3,5, ж), с параллельными поясами (рис.
7,3, е)9 а также по системе решетки и
конструктивным признакам.
Влияние конструктивной системы на
внешний вид здания можно проследить при
сопоставлении несущих (кирпичных или панельных)
стен с навесными стенами при
стоечно-балочной системе.
Несущие стены могут быть сплошными, с
проемами для окон и дверей, расчлененными
различными архитектурно-конструктивными
или декоративными элементами. На рис. 7.4,
а — в показаны три разные по решению
несущие стены. Из их сопоставления видно, что
увеличение количества проемов приводит к
концентрации усилий в простенках и делает
стену зрительно легче, но во всех случаях
сохраняется ее значение как несущей
конструкции. Проемы и членения дают представление
о планировочной и конструктивной структуре
здания.
При стоечно-балочной системе конструкция
стены меняется. Если вертикальные опоры
представляют часть стены или в плоскости
стены размещается стойка каркаса, то
отчетливо видна конструктивная система стены
(рис. 7.4, г), т.е. она расчленена на
вертикальные и горизонтальные элементы.
Если стены навешены с внешней стороны
каркаса и выполняют только ограждающие
функции, возникают совершенно новые
возможности ее архитектурного решения, как и
здания в целом. В этом случае ширина
простенков сведена к минимуму (рис. 7.4, д) и
могут быть устроены непрерывные ленточные
горизонтальные окна (если в здании имеются
большие по протяженности помещения).
Можно, наконец, отказаться от стены в обычном
понимании, заменив ее сплошным остеклением
(рис. 7.4, е).
Конструктивная система влияет и на
интерьер помещения. На рис. 7.5, а, б показаны
интерьеры зданий с несущими стенами и
перерос. 7.5. Интерьеры помещений в зданиях
а — с несущими стенами; б, в — со стоечно-балочной системой
крытиями из панелей и со стоечно-балочной
системой. Последняя в архитектурном
отношении делает интерьер сложнее, расчленяя
плоскость потолка балками. Перекрытие с
выступающими из плоскости балками называется
ребристым. Балки могут быть расположены в
двух направлениях, образуя балочную
клетку -из главных и второстепенных балок.
Т Зак. 179
— 35 —

Рис. 7.6. Криволинейные конструктивные системы
а — арка; б — цилиндрический свод; в — крестовый свод; г — сомкнутый свод; д — купол; е — парусный свод; ж — пологая
оболочка; з — бочарный свод; и — лотковый свод; к — поверхность в форме гиперболического параболоида; л — покрытие из четырех
оболочек в форме гиперболического параболоида; / — затяжка; 2 — распалубка; 3 — щека
Рис. 7.7. Поверхности положительной (а) и отрицательной (б) кривизны
В отличие от систем с несущими стенами,
стоечно-балочные системы позволяют широко
раскрыть внутреннее пространство
сооружения, создать большие площади, на которых
удобно размещать любые производственные
процессы, поскольку промежуточные опоры в
виде стоек незначительно стесняют
пространство. На рис. 7.5, в показан интерьер
промышленного здания с использованием стоечно-ба-
лочной системы (железобетонные двухветве-
вые стойки, железобетонные сегментные
фермы и стальные подкрановые балки в
продольном напр авлении).
Кроме рассмотренных имеется большая
группа плоских и пространственных
конструктивных систем, криволинейных по форме.
Простейшая криволинейная плоская
система — арка (рис. 7.6, а) — брус, имеющий в
продольном направлении криволинейное
очертание (окружности, параболы и т.п.). В отли-
— 36 —

чие от балки, арка передает на опоры не
только вертикальные силы, но и горизонтальные,
так называемый распор. При этом в самой
арке возникают сжимающие и только при
определенных условиях изгибающие усилия.
Поэтому арками можно перекрывать значительно
большие пролеты, чем балками. Распор может
быть погашен путем устройства затяжки —
элемента, затягивающего пяты арки и
работающего на растяжение.
Цилиндрический свод (рис. 7.6, б)
отличается от арки большей шириной и
представляет пространственную конструкцию,
имеющую кривизну в одном направлении. В
цилиндрическом своде образующей линией
является прямая, описывающая криволинейную
поверхность по дуге арки (линейчатую
поверхность). Линейчатая поверхность
криволинейных конструкций удобна в строительном деле,
так как позволяет применять прямолинейные
конструктивные элементы. Пересечение двух
поверхностей цилиндрических сводов с
одинаковой стрелой подъема f образует крестовый
свод, состоящий из четырех равновеликих
частей цилиндрического свода — распалубок и
имеющий четыре опоры (рис. 7.6, в).
Сомкнутый свод также образуется из
четырех одинаковых частей поверхности
цилиндрического свода, называемых лотками, или
щеками (рис. 7.6, г), но опирающихся по всему
периметру перекрываемой площади.
Как строительная конструкция свод
представляет собой каменный, железобетонный,
металлический или деревянный элемент,
ограниченный внешней и внутренней
криволинейными поверхностями, расстояние между
которыми, т. е. толщина, относительно мала по
сравнению с другими размерами элемента. В
строительной механике такие конструктивные
элементы называются оболочками.
Если половину арки как образующую
вращать вокруг вертикальной оси, то получим
купол (рис. 7.6, д). Поверхность купола
имеет кривизну в двух направлениях. Оболочки,
имеющие кривизну в двух направлениях,
называются оболочками двоякой кривизны.
Производной купола является парусный свод
(парусная оболочка), который образуется из
купола путем отсечения вертикальными
плоскостями с четырех сторон пространственных
сегментов (рис. 7.6, е). Парусный свод, в
отличие от купола, опирается только на четыре
опоры.
Пологие парусные оболочки (рис. 7.6, ж)
находят широкое применение в строительстве
современных общественных и промышленных
зданий.
К оболочкам двоякой кривизны относятся
также оболочки переноса: бочарный и
лотковый своды, поверхности которых образуются
путем движения (переноса) кривой по другой
кривой, расположенной в плоскости,
перпендикулярной к плоскости первой кривой (рис.
7.6, з, и). Особую группу криволинейных
конструктивных систем представляют оболочки
двоякой кривизны в форме гиперболического
параболоида (рис. 7.6,/с). Его поверхность
может быть образована движением п ар а бол ы»
вершина которой перемещается по другой
параболе, лежащей в 'плоскости,
перпендикулярной к плоскости первой параболы, причем
параболы имеют разные знаки. Лотковый свод
также может иметь форму гиперболического
параболоида (рис. 7.6, и).
Гиперболический параболоид относится к
числу линейчатых поверхностей и может быть
образован путем применения прямолинейных
конструктивных элементов.
Из части параболоида, выделенной на рис.
7.6, иу можно путем различных комбинаций
получить оригинальные виды оболочек (рис.
7.6, л).
Между кривизной купола, парусного и
бочарного сводов и кривизной лоткового свода
и гиперболического параболоида имеется
существенное различие. Полной (или гауссовой)
кривизной поверхности К называется
'величина, обратная произведению радиусов кривых,
образованных пересечением двух взаимно
перпендикулярных плоскостей с рассматриваемой
поверхностью, проходящих через нормаль к
этой поверхности (рис. 7.7), т.е.
В первом случае (рис. 7.7,а) оба радиуса
■имеют одинаковые знаки, так как их центры
располагаются с одной стороны поверхности,
поэтому К будет иметь положительное
значение. Во втором случае (рис. 7.7,6) —
отрицательное, так как R\ и R2 будут иметь разные
,знаки, а поверхность будет называться
поверхностью двоякой отрицательной кривизны.
Так же как и элементы стоечно-балочной
системы, своды и оболочки могут быть
сплошными, стержневыми и ребристыми. В
гражданских и промышленных зданиях криволинейные
конструктивные системы применяются, как
правило, в качестве покрытий помещений
больших пролетов до 100 м и более.
Применение железобетона и металла для
таких систем позволяет делать их очень
легкими и создавать новые по формам
произведения архитектуры. На рис. 7.8 показано
здание, покрытое оболочкой в форме
гиперболического параболоида. Покрытие
опирается на две опоры (стены), воспринимающие
также распор. Устойчивость покрытия
обеспечивается столбом справа. Противоположный
конец покрытия консольный. Застекленная
— 37 —

Рис. 7.8. Здание с покрытием оболочкой в форме гапер-
болич аского пар а бол айда
стена под ним придает зданию легкость и
оригинальность. На рис. 7.9 показаны
интерьеры зданий, покрытых оболочкой в форме
крестового свода и оболочкой двоякой
кривизны в форме парусного свода, выполненной
из сборных железобетонных элементов. В
обоих интерьерах обращает внимание
свободное внутреннее пространство и своеобразие
архитектурно-художественного решения,
определяемого формой конструкции.
Существуют еще так называемые висячие
конструктивные системы, в которых основные
несущие элементы — гибкие тросы, цепи,
или кабели, воспринимающие только
растягивающие усилия. Висячие системы могут
быть плоскими и пространственными.
Примером плоской висячей системы может служить
конструкция висячего покрытия здания (рис.
7.10,а), состоящая из основного несущего
элемента (цепи или кабеля), перекинутого
через пилоны (высокие жесткие стойки) и
надежно заделанного по концам с помощью
анкеров — специальных конструкций,
устраиваемых в земле и способных воспринять
выдергивающие усилия от цепи. К основной
конструкции при помощи элементов, также
работающих на растяжение, подвешивается
Рис. 7.9. Интерьеры зданий с покрытием оболочкой в форме крестового овоща (а) и оболочкой з форме
парусного свода (б)
— 38 —

Тросы
Тросы
а — плоская;
Рис. 7.10. Висячие конструктивные системы
•пространственная двоякой кривизны; в — пространственная горизонтальная
*сГ
2-2
§r^v
Рис. 7Л1. Складчатые конструктивные системы
а — балочная; б — арочная
ограждающая конструкция покрытия.
Пространственная висячая система (рис. 7.10,6
и в) состоит из опорного контура и из системы
тросов, образующих поверхность, по которой
может быть уложена ограждающая
конструкция.
Висячие системы позволяют перекрывать
очень большие пролеты и экономно
использовать несущие свойства материала,
например высокопрочной стали.
Наконец, особую rpynrfy пространственных
конструктивных систем представляют так
называемые складчатые конструкции
(складки), состоящие из плоских или
криволинейных тонкостенных элементов трехугольного,
трапециевидного или другой формы сечения
(рис. 7.11). Складчатые конструкции
позволяют перекрывать большие пролеты (от 20 до
100 м) при экономном расходовании
материала и часто определяют
архитектурно-художественную выразительность сооружения.
Выбор той -или иной конструктивной
системы при проектировании здания зависит от
многих обстоятельств, но прежде всего от
функционального назначения здания, которое
определяет пролеты между вертикальными
опорами, высоту и степень капитальности
здания. При малых пролетах (до 12 м) обычно
применяются (панельные или стоечно-балочные
системы (жилые дома, небольшие
общественные и промышленные здания); при
значительных пролетах (от 18 до 60 м и более) — стоечно-
балочные системы, криволинейные, висячие и
складчатые пространственные системы
различного вида из железобетона или металла.
Большое влияние на выбор
конструктивной системы оказывают
архитектурно-художественные требования. Если здание имеет
особое архитектурное значение в окружающей
застройке или уникально по своему
характеру, могут быть применены такие
конструктивные системы, которые в наибольшей
степени будут способствовать успешному
решению поставленной архитектурной задачи.
Например, выставочный павильон на
международной выставке, как правило,
проектируется с применением оригинального
конструктивного решения, так как сам
павильон является как бы экспонатом,
характеризующим уровень архитектуры и
строительной техники.
Наконец, выбор конструктивной системы
зависит от материала конструкции.
Принимается тот материал, который отвечает
установленным требованиям прочности,
устойчивости, долговечности и пожарной
безопасности (см. § 3). Так, при значительных пролетах
и больших динамических нагрузках
предпочитаются конструкции из стали. К таким
конструкциям относятся лролеты мостов,
подкрановые балки под тяжелые краны, 'покрытия
ангаров и т. п. В 'помещениях с высокой
влажностью воздуха или повышенной пожарной
опасностью исключается применение
деревянных конструктивных систем.
Основной материал для современных
несущих конструкций — железобетон,
позволяющий значительно сократить использование в
строительстве дорогостоящего металла.
С развитием химической индустрии в
строительстве все шире и шире будут
внедряться конструкции из синтетических материалов.
Решающим фактором, определяющим
выбор той или иной конструктивной системы.
— 39 —

являются экономические показатели, которые
получают на основе приближенной оценки в
денежном выражении возможных вариантов
решения.
Требования экономичности предъявляются
не только к конструктивному решению
здания, но и к каждому конструктивному
элементу в отдельности.
Важное условие экономичности —
наименьший вес (масса) конструктивных элементов,
характеризующий уровень расхода
строительных материалов и транспортных .расходов,
которые прямо пропорциональны весу
конструкций.
§ 8. ПРИЕМЫ АРХИТЕКТУРНО-
КОМПОЗИЦИОННЫХ РЕШЕНИЙ ЗДАНИЙ
Художественная выразительность зданий
достигается при помощи архитектурной
композиции1, т. е. построения (здания или
сооружения), предполагающего установление
единства функционального назначения,
конструктивной структуры и эстетических качеств.
В сложный процесс создания
архитектурной композиции входят разра/ботка объемно-
планировочного решения и конструктивной
схемы здания, решения его интерьеров и
внешнего облика, установление взаимосвязи между
внешним обликом и интерьерами, между
внешним обликом здания и окружающей средой.
Таким образом, архитектурная композиция
здания в целом включает в себя композицию
всех его слагающих элементов: внешних
объемов и .внутренних пространств, фасадов и
интерьеров, отдельных частей здания, деталей
и т. п.
Архитектурная композиция может
считаться удачной, когда видимые части здания, его
детали, отдельные объемы гармонически, т. е.
соразмерно, согласованно, сочетаются между
собой, образуя в художественном отношении
неразрывное целое.
Архитектурная композиция базируется не
только на художественных закономерностях
(симметрии и асимметрии, ритме и т. п.), но и
на закономерностях функциональных или
технологических процессов, протекающих в
зданиях, и на технических закономерностях,
связанных с его конструктивным решением. Более
того, в архитектурной композиции
определенные функциональные и технические качества
иногда могут быть выражением
художественной закономерности. Например, удобному,
светлому помещению всегда соответствуют
определенные эстетические качества. Или
форма выбранной конструкции может быть в
1 Композиция от латинского слова, означающего
составление или сочетание.
композиции не только конструктивным, но и
основным художественным элементом.
Основными компонентами архитектурной
композиции здания являются его внутреннее
пространство и внешний объем. Сочетание
этих двух компонентов образует
объемно-пространственную структуру здания.
Видимый снаружи объем здания может
быть различной формы и состоять из одной
.или нескольких частей, каждая <из которых
представляет самостоятельный объем.
Архитектурная композиция внутренних
помещений и внешнего облика здания всегда
пространственна. Внутреннее пространство и
внешний объем тесно связаны между собой,
так как последний зависит от размеров и
формы внутреннего 'пространства.
Взаимосвязи между внутренним пространством и
внешними объемами очень многообразны. Они для
каждого конкретного случая устанавливаются
при проектировании в соответствии с
функциональным назначением здания, возможными
техническими решениями и художественными
задачами. При этом обязательным условием
должно быть композиционное единство между
внутренним пространством здания и его
внешним объемом. Единство обычно не достигается
тогда, когда размеры и форма внешнего
объема не отвечают размерам и форме внутреннего
пространства или, наоборот, когда внутреннее
пространство не .получает во внешнем облике
соответствующего композиционного выр аже-
ния.
Примером нарушения такого единства
может .служить здание ГУМа в Москве, где
огромные внутренние пространства торговых
пассажей не нашли отражения во внешнем
облике; сильно расчлененные и насыщенные
мелкими деталями фасады не выражают в
своей композиции внутренней структуры этого
крупного общественного сооружения.
Вместе с тем могут быть случаи, когда
внутреннее пространство относительно
внешнего объема может иметь ничтожно малые
размеры или вовсе отсутствовать, а также,
когда внутреннее пространство может
существовать без -видимого внешнего объема. К
сооружениям без внутреннего пространства
относятся мемориальные сооружения
(памятники), где ведущую роль в композиции играет
идейно-художественная выразительность. К
сооружениям, не имеющим внешнего облика,
относятся подземные сооружения (подземные
станции метрополитена).
Особую группу составляют здания и
сооружения, в которых внутреннее пространство,
хотя и имеется, но недоступно или
малодоступно восприятию (котельные тепловых
электростанций, внутреннее пространство которых
занято технологическим оборудованием, скла-
— 40 —

ды сыпучих материалов и жидкостей и т. п.).
Однако и в этом случае композиционное
единство между внутренним пространством и
внешним объемом не должно нарушаться.
Композиция внутренних пространств
здания представляет собой построение
помещений, основанное на единстве функциональной
целесообразности каждого помещения и их
функциональной связи между собой,
конструктивной структуры и художественного
выражения.
Основная закономерность,
обусловливающая размеры и форму каждого помещения и
их взаимосвязь, — функциональный или*
технологический процесс. В соответствии с ним
принимается та или иная система планировки
(коридорная, анфиладная и др.). Наиболее
распространенные формы помещений в
плане— простые геометрические фигуры
(квадрат, прямоугольник, круг и др.)- Ф'О'Р'ма
внутреннего пространства зависит от принятой
конструкции стен, покрытия и может состоять
из одного или двух объемов (например,
круглое в плане -помещение, -перекрытое куполом,
состоит из цилиндра и полусферы). Поскольку
существует зависимость композиции
внутренних пространств от функциональных и
конструктивных решений и поскольку необходимо
обеспечить ее единство с внешним обликом
здания, поиски композиции внутренних
пространств обычно ведутся одновременно с
поисками композиции внешних объемов
здания.
Объемно-пространственная структура
здания определяет и композицию внутреннего
пространства. Если (помещение ограничено со
всех сторон плоскими или сферическими
поверхностями стен и горизонтальных
конструкций, то композиция внутреннего пространства
оказывается замкнутой (рис. 8.1,а).
Увеличение проемов в стенах способствует
взаимосвязи внутренних пространств. При замене стен
отдельно стоящими опорами (колоннами)
пространства объединяются. Зрительное
расширение внутреннего пространства создается
также увеличением оконных проемов,
обеспечивающих непосредственную связь с внешним
пространством.
Отсутствие между помещениями четких
границ в виде стен и стационарных
перегородок создает условия для образования
свободной композиции внутренних пространств,
расчленяемых при необходимости
передвижными перегородками, встроенной мебелью и т. п.
Выявление «пространственное™»
интерьеров достигается также подчеркиванием
глубины помещений по основным направлениям
их зрительного восприятия.
Глубина интерьера прежде всего зависит
от структуры здания. Например, при
анфиладной системе планировки глубина интерьера
раскрывается путем размещения проемов по
одной оси. При этом виден ряд помещений,
перспективно сокращающиеся дверные
проемы и окно, через которое взгляд уходит за
пределы здания (рис. 8.1,6). Другой прием —
свободное раскрытие пространства и создание
глубины путем его расчленения как бы на
отдельные участки при помощи каких-либо
характерных элементов помещения, которые
подчеркивают расстояние и, следовательно,
глубину (рис. 8.1,в). Глубина пространства
подчеркивается также наличием плоскостей,
уходящих от наблюдателя, или формами
переднего плана, частично заслоняющими
формы второго плана по направлению зрительного
восприятия интерьера '(рис. 8.1,г).
Из истории архитектуры известно, что по
мере совершенствования строительной техники
конструкции зданий непрерывно облегчались,
а внутренние пространства расширялись. С
применением металла и железобетона в
строительных конструкциях и с развитием
каркасных систем оказалось возможным путем
применения сплошного остекления беспредельно
развить глубину внутреннего пространства,
как бы слив его с внешним (рис. 8.2).
Современные пространственные конструктивные
системы позволяют перекрывать огромные
•площади, глубина пространства которых
выявляется за счет перспективных сокращений
и воздушной перспективы (см. рис. 7.9).
Композиция интерьеров зависит также от
вида и формы выбранных конструкций, от
цвета поверхностей, ограничивающих
помещение, от оборудования, мебели и т. п.
Композиция внешних объемов здания
представляет собой объемное построение,
основанное на единстве функционального назначения,
конструктивного решения и художественной
выразительности.
Форма отдельных внешних объемов, как
и форма внутренних пространств, может быть
различной, но чаще всего встречается в виде
простых геометрических тел (куб,
параллелепипед, цилиндр, половина цилиндра,
полусфера). В современном массовом строительстве
наиболее распространены прямоугольные фор-
.мы, легко образуемые стандартными,
удобными в изготовлении, транспортировании и
монтаже строительными изделиями. Однако в
связи с применением новых конструктивных
систем наряду с простыми получают развитие
и 'более сложные объемы.
Особенностью, внешней объемной
композиции, в отличие от композиции внутренних
пространств, являются другие условия ее
восприятия человеком. Если композиция внутреннего
пространства воспринимается отдельными
частями постепенно, то композиция внешних объе-
41 —

мов может быть воспринята человеком
снаружи целиком и мгновенно.
Другая важная особенность — влияние на
формирование внешней объемной композиции
природных или градостроительных условий.
В природном окружении объемы здания
могут располагаться свободно с включением
в композицию архитектурно организованных,
прилегающих к зданию открытых пространств,
зеленых насаждений, малых форм и т. п.
Пример свободно организованной композиции,
построенной во взаимосвязи с окружающей
природой, — Дворец пионеров в Москве (рис.
8.3.).
В условиях городского окружения,
особенно при плотной застройке, композицию
приходится строить компактно, экономно
используя отведенный участок, иногда даже
подчиняя очертаниям этого участка план здания.
При большой плотности застройки
композицию приходится развивать вверх. Например,
композиция Кремлевского Дворца съездов в
Москве состоит из одного компактного объема
в форме параллелепипеда. Эта простота и
лаконичность композиции здания вызвана не
только особенностями его функционального
назначения и идейно-художественного
содержания, но и расположением в стесненных
условиях застройки Кремля. Важным
обстоятельством при построении композиции было
также стремление не нарушать простоты
объемного построения старых кремлевских зданий.
Композиции внешних объемов зданий
можно подразделить на три основные группы:
простые — состоящие из одного объема;
сложные — состоящие из двух и более
различных объемов, непосредственно
примыкающих друг к другу или связанных
соединительными элементами; комплексные — состоящие
из нескольких отдельных зданий, связанных
в единый архитектурный комплекс.
Простая композиция при прочих равных
условиях обычно более экономична. Поэтому
здание с несложным функциональным
процессом чаще всего состоит из одного объема. Это
обстоятельство важно учитывать в массовом
строительстве, где индустриальность и
экономика решающие факторы. По этой причине,
например, в жилищном строительстве
последних лет почти полностью отказались от
композиций домов с планом Г- или П-образной
форм, которые требовали нетиповых
конструкций в местах сочленения отдельных объемов
и которые в силу этого оказались менее
экономичными, чем дома простой формы в плане
(в виде прямоугольника).
В современной архитектуре широкое
распространение получили также простые
композиции больших по размерам зданий. К ним
относятся главным образом здания с крупными
залами, форма которых следует
конструктивной форме покрытия (см. рис. 6.7).
Главный для здания функциональный
процесс организуется в помещениях,
объединенных в одном объеме; подсобные
функциональные процессы —в других объемах, имеющих
по отношению к главному соподчиненное
значение. Этот принцип соподчиненности частей
здания — один из основных факторов,
позволяющих достигнуть единства объемной
композиции. Примером может служить здание
театра, в котором главный функциональный
процесс (зрелище) сосредоточен в одном
большом объеме зрительного зала; к нему
примыкают помещения, где организованы подсобные
функциональные процессы, связанные с
обслуживанием зрителя (фойе и кулуары, буфетная
группа, вестибюль с гардеробом). Аналогично
строится композиция сценической группы, где
вокруг главного объема (сценической
коробки) располагаются подсобные объемы с
помещениями артистов, декораций и т. п. (см.
рис. 6.3).
В композиции здания Дворца культуры
ЗИЛ в Москве (рис. 8.4) сочетаются три
основных объема: левый — театр, правый —
клубная часть с относительно небольшими
помещениями для тихой работы (кабинеты,
библиотека, аудитория и др.) и средний
соединительный с большими помещениями
(гардероб, танцевальный зал, репетиционные залы,
гостиные и т. п.). Все три объема решены
по-разному в соответствии с функциональными
особенностями каждого. Композиционное
единство основано на их взаимном соподчинении
при общем ведущем значении объема театра.
Сложные архитектурные композиции
характерны для больших зданий со сложным
функциональным процессом. В этом случае
расчленение архитектурного сооружения на
отдельные объемы подчиняется условиям
правильной организации функционального
процесса.
Существуют различные приемы построения
композиций внешних объемов: центрические,
фронтальные и глубинные.
Центрическая композиция предполагает
наличие центрального объема, около которого
группируются одинаковые по размеру
соподчиненные объемы (рис. 8.5,а). Последние, как
правило, и отвечают системе планировки с
большим центральным помещением.
Центрическая композиция, по существу, не
имеет главного фасада и может
восприниматься со всех сторон. В настоящее время такие
композиции применяются главным образом в
зданиях с большим помещением в центре
(щирк, крытые рынки и т. п.).
Фронтальными называются композиции,
объемы которых развиты в одном направлении
— 42 —

\ \ \ I / /
Рис. 8.1. Композиции
внутреннего
пространства
а — интерьер с замкнутым
пространством; б —
интерьер при анфиладной системе
планировки; в — интерьер с
элементами,
подчеркивающими глубину пространства;
г — интерьер с плоскостями,
уходящими в глубину, я с
частично закрытым
передним планом
^ Рис. 8.2. Интерьер со сплошным остеклением
Рис. 8.3. Дворец пионеров в Москве

Рис. 8.4. Дворец культуры Автомобильного завода им. Лихачева в Москве
■л! фГф
« ШОш J minim ш I
Рис. 8.5. Виды композиции внешних объемов зданий
а — центрическая (крытый рынок); б — фронтально-осевая
(кинотеатр); в — фронтальная (жилой дом); г —глубинная
(выставочный павильон)
Рис. 8.6. Свободная композиция
Рис. 8.7. Симметричные композиции. Планы и
перспективы
а — фронтальная; б — центрическая

(рис. 8.5,0). Если главный фасад имеет
выраженную композиционную ось, тогда
композиция называется фронтально-осевой (рис.
8.5,6).
Глубинная композиция развита в
направлении, перпендикулярном к фронту здания
(рис. 8.5,г). Такие композиции характерны
для зданий с продольно-осевым построением
внутренних пространств (например, театров).
Соотношение основных размеров здания по
вертикали или горизонтали определяет
высотный или горизонтально-протяженный характер
композиции. Высотными называют такие
композиции, в которых вертикальный размер
преобладает над горизонтальным.
В архитектурной практике часто
применяются сочетания различных .композиционных
приемов (высотные с центрическими,
глубинные с фронтальными и т. п.). Часто объемы
находятся в свободном сочетании друг с
другом в пространстве.
Свободная композиция обычно не
подчинена строгим геометрическим закономерностям.
Различные по своим размерам и форме
объемы сочетаются между собой, следуя наиболее
удобной функциональной связи между
помещениями. При наличии природных факторов,
таких, как гористый рельеф, озеро, река,
зеленые массивы и др., свободные композиции в
своем построении часто подчиняются этим
факторам, свободно располагаясь по рельефу,
повторяя очертания водоемов (рис. 8.6).
Особый вид сложных объемных
композиций представляют композиции комплексов
зданий, в которых в качестве компонентов
выступают не отдельные слагающие здание
объемы, а сами здания. Архитектурным
комплексом могут быть небольшая отдельно
стоящая группа зданий, квартал, микрорайон,
улица или участок улицы, городская
площадь и т. д. Они имеют свои специфические
закономерности построения, изучение которых
составляет один из разделов
градостроительства— теории и практики застройки городов.
Выразительность
объемно-пространственной композиции достигается с помощью ряда
композиционных средств — симметрии и
асимметрии, ритма, пропорций, масштаба,
масштабности и др.
Симметрией называется закономерное
расположение одинаковых архитектурных форм
и объемов относительно оси или плоскости,
проходящей через центр композиции.
Симметрия может относиться к объему здания в
целом (центрическая симметрия) или к
построению лишь одной вертикальной плоскости
(фронтальная симметрия, рис. 8.7). Например,
здания кинотеатров, где основное помещение—
большой зрительный зал, обычно
представляют фронтально-симметричные композиции
с ярко выраженной осью на главном фасаде
(см. рис. 8.5,6).
Многоквартирный жилой дом имеет фасад,
расчлененный повторяющимися элементами в
соответствии с делением его на отдельные
секции. Хотя формально на фасаде также
можно провести ось симметрии, но симметрия
в композиции не подчеркнута, поскольку ось
симметрии композиционно не выражена (см.
рис. 8.5, в). Симметрия в композиции часто
обусловливается конструктивным решением.
Формы конструкций по условиям их
статической работы подчиняются определенным
геометрическим закономерностям, в том числе и
симметрии. В центрической композиции здания
рынка (см. рис. 8.5,а) определяющий ее
фактор— конструкция покрытия в виде пологой
оболочки, геометрическая поверхность которой
подчинена центрической симметрии.
Симметричные композиции имеют большое
значение в ансамблевой застройке. Так,
например, если необходимо выявить главное
здание и подчинить ему окружающее
пространство, чаще всего прибегают к симметричной
композиции (Большой театр в Москве и др.).
Наряду с симметричными применяются и
асимметричные композиции (рис. 8.8).
Асимметрию в архитектуре нельзя рассматривать
как произвольный, случайный прием
композиции. В асимметричной композиции должно
быть столь же гармоничное и закономерное
построение архитектурных форм, как и при
.симметричной. Но в отличие от последней она
базируется не на законах геометрического
равенства и повторения частей здания
относительно его оси, а на принципе гармонического
художественного единства архитектурных
форм и членений, несимметрично
располагающихся в пространстве и на плоскости.
В последнее время асимметричные
композиции особенно широкое распространение
получили в зданиях с относительно сложным
функциональным процессом. Такие
композиции во многих случаях позволяют удобнее
организовать функциональную взаимосвязь
помещений, использовать особенности рельефа,
связать здание с окружающим пространством.
Примером асимметричной композиции
может служить упоминавшееся выше здание
Дворца .пионеров в Москве, где четко видно
расчленение здания на отдельные объемы, не
связанные законами симметрии, но хорошо
отвечающие функциональным и эстетическим
требованиям.
Важное средство архитектурной
композиции— использование ритма.
Ритм1 в архитектуре —закономерное чере-
1 Ритм — греческое слово, означающее равномерное
чередование.
— 45 —

ш
щш/ш//жмт
л—П I 1 I
тп
ттт
Рис. 8.8. •Асимметрич.'ная композиция. План и
перспектива
а
ГТПГТГ
б ~
Рис. 8.9. Ритмическое построение композиции с
нейтрализацией (а) и с подчеркиванием {б) оси симметрии
0,382
(CL-X)
Рис. 8.10. Построение прямоугольника в золотом сечении
дование одинаковых и однохарактерных
архитектурных форм и членений или интервалов
между ними. Ритмические построения могут
развиваться по горизонтали и вертикали.
Простейшей формой ритмических построений
может служить метрическая, основанная на
точном повторении одинаковых форм и
членений, например размещение окон и простенков
в жилом доме, одинаково повторяющихся по
горизонтали и вертикали.
Ритмическое 'построение © симметричной
композиции может подчеркивать ее ось
нарастающим к центру ритмом членений, но
может, наоборот, и нейтрализовать ось
симметрии (рис. 8.9). Так, в секционном жилом доме
выраженное на фасаде метрическое
повторение входов и лестничных клеток вносит в
композицию многоосевое членение, полностью
нейтрализуя ось симметрии всего фасада (см.
рис. 8.5,б).
Ритмические закономерности в
архитектуре служат богатым источником
художественного разнообразия композиций.
Большое значение в построении
архитектурных композиций имеют пропорции1. В
архитектуре пропорциями называют
соотношения геометрических размеров (длины,
ширины, высоты) элементов и членений
архитектурных форм между собой и с целым. От них
зависит художественная выразительность
архитектурной композиции. Размеры помещений,
оконных и дверных проемов, форма и общие
габариты объемов здания выбираются исходя
из функциональных требований, но их
художественное осмысление происходит путем
установления в пределах заданных требований
таких пропорциональных соотношений, такой
гармонии в архитектурной композиции,
которая создала бы впечатление от здания как о
законченном слитном во всех деталях
произведении архитектуры.
В основе пропорциональных соотношений в
архитектуре лежат математические
закономерности. Однако они при установлении
пропорциональных отношений всегда сочетаются с
интуитивными поисками гармонии,
основанными на профессиональном композиционном
опыте и художественном мастерстве,
поскольку ни одна математическая система не может
учесть многосторонность конкретной
композиционной задачи, но служит средством для
установления таких соразмерностей.
Среди многочисленных систем
пропорциональных отношений нужно выделить:
целочисленные пропорции, «золотое сечение»,
геометрические подобия.
Целочисленные пропорции основаны на
соотношениях простых чисел (1:2, 1:3, 2:5 и
т.*д.). С их помощью можно добиваться
соотношений величин контрастных (1:2, 1:3 и т. п.)
и нюансных (например, 14:15, 15:16 и т.п.)*.
В практике применения целочисленных
пропорций за единицу обычно принимают отрезок,
соразмерный с величиной какого-либо
повторяющегося в здании строительного элемента
или детали. Этот отрезок называется
пропорциональным модулем. Чем мельче модуль, тем
больше можно получить пропорциональных
отношений. В древности в качестве модуля
применялся размер отесанного камня (квад-
ра). В ордерных композициях модулем обычно
служит нижний диаметр или радиус колонны.
В современном индустриальном строитель-
1 Пропорция — латинское олово, означающее
соразмерность, определенное соотношение частей между
собой.
* Контраст — резко выраженная
противоположность; нюанс — оттенок, мало заметное различие.
— 46 —

стве модуль обычно совпадает с величиной
строительного модуля (см. § 5). Требования
повышения индустриальности строительства
обусловливают укрупнение строительного и,
следовательно, пропорционального модуля.
Пропорциональная система «золотое
сечение» основана на делении отрезка а в
крайнем и среднем отношении, т. е. на две такие
части х и а — х, чтобы х был средним
геометрическим между а и а — х (рис. 8.10). Если в
треугольнике с отношением катетов 1:2
малый катет а/2 отложить три помощи дуги на
гипотенузе, а затем отрезок х перенести на
большой катет, то отношение последнего к
отрезку х будет равно отношению отрезка х к
отрезку а—х, т. е. а\х—х:^а—д:).Приара'вно1М
единице х= —^— =0,618.
Основываясь на этом равенстве, можно
построить шкалу золотых сечений, в которой
сумма каждых смежных величин будет равна
следующей величине, а отношение первой
величины ко второй будет равно отношению
второй и третьей, а также к сумме первой и
'второй. В численном выражении это будет ряд
дробных величин: 0,146; 0,236; 0,382; 0,618;
1; 1,618; 2,618; 4,236; 6,854... В переводе на
целочисленные значения — 1; 2; 3; 5; 8; 13; 21;
34; 45; 79... Из них образуется ряд отношений
1/2; 2/3; 3/5; 5/8; 8/13 и т.д. При этом степень
приближения к точному соотношению
золотого сечения между двумя смежными числами
увеличивается слева направо, т.е. .в порядке
их возрастания. С 5/8 можно считать, что
отношения достаточно 'близки к золотому
сечению.
Так как золотое сечение дает
сравнительно контрастное отношение величин, то путем
комбинаций ступеней шкалы можно получить
ряд производных золотого сечения, дающих
более нюансные отношения. Например,
отношение единицы иногда берется не к
следующей возрастающей ступени, а к сумме трех
предыдущих ступеней, т.е. 1: (0,618+0,382+
+0,236) = 1:1,236. Существует еще более
нюансное соотношение (1 +0,146): (1 +
+0,236) = 1:1,118, обычно называемое
функцией золотого сечения.
Золотое сечение — очень гибкая система
пропорций. В силу этого она нашла широкое
применение как в древних архитектурных
произведениях, так и при проектировании
современных зданий. Примером использования
пропорций золотого сечения может служить
композиция выдающегося памятника русской
архитектуры церкви Вознесения в
Коломенском.
Метод геометрического подобия основан
на применении подобных прямоугольников.
Признаком подобия прямоугольников служит
ЕЕ
1 \,
V— о —■>
Р(ис. 8..11. Метод шаметчрического подобия
■ стена подземного зала станции метро «площадь Свердлова»
в Москве; б — фрагмент фасада крупноблочного дома
параллельность или перпендикулярность их
диагоналей. При параллельных или
перпендикулярных диагоналях достигается подобие
прямоугольных членений крупных элементов и
деталей композиции, и с композицией в
целом, что создает зрительную связь между
ними, т. е. единство архитектурного решения. На
рис. 8.11 показаны пропорции стены станции
метро «Площадь Свердлова» и фасада
современного крупноблочного дома.
Уточнение пропорций элементов
композиции в процессе проектирования называется
пропорционированием.
Масштабность — не только средство
архитектурной композиции, но и ее качественная
характеристика. Рост человека (170—180 см)
всегда служит своеобразным модулем
восприятия композиции и ее отдельных
архитектурных форм. Масштабность показывает
соответствие воспринимаемой человеком величины
'композиции и ее элементов размерам самого
человека. Про композицию говорят, что она
— 47 —

н-н+Hi ^Ш
Рис. 8.12. Масштабные соотношения
а — многоэтажное здание (в центре) между более высокими
зданиями; б — то же, между более низкими; в — малоэтажное
здание с крупными членениями между многоэтажными
зданиями с мелкими членениями; г — многоэтажное здание с
мелкими членениями между малоэтажными зданиями с крупными
членениями
«немасштабна» в тех случаях, когда принятые
размеры архитектурных форм противоречат
закономерным соотношениям этих форм с
размерами человека.
Однако архитектурная композиция здания
воспринимается не только путем
непосредственного сравнения ее с размером человека, но
и путем постоянного, часто подсознательного
сопоставления с размерами привычных для
него элементов (дверей, окон, кирпича, камня
и т.п.). Кроме того, впечатление о величине
здания создается также тем
пространственным и архитектурным окружением, в котором
оно находится. Одни и те же по размерам
архитектурные элементы в наружном
пространстве всегда (выглядят относительно мельче,
чем внутри здания. Многоэтажное здание в
окружении многоэтажной городской застройки
кажется меньше такого же здания, стоящего в
окружении малоэтажной городской застройки
(рис. 8.12, а, б). Следовательно, понятие о
воспринимаемой величине здания, т. е. о его
масштабности, относительно. Поэтому
масштабность часто используется архитектором
как композиционное средство для
подчеркивания большей или меньшей величины сооруже;
ния в зависимости от его архитектурной
значимости.
С понятием масштабности неразрывно
связано и понятие масштаба. Архитектурный
масштаб характеризует степень
расчлененности композиции, крупность ее форм как по
отношению к самому зданию, так и по
отношению к окружающей застройке.
Здание может быть большим по величине,
но расчлененным на мелкие элементы;
наоборот, небольшое здание может быть расчленено
на крупные элементы, т. е. быть
крупномасштабным. Например, если в жилом квартале
рядом стоит многоэтажный жилой дом и
одноэтажный магазин, то, несмотря на
значительно меньшие размеры, масштаб магазина
крупнее, чем жилого дома, из-за его крупных
членений (витрина, большой шаг колонн; рис.
8.12,<з,г).
В современном строительстве крупный
масштаб характерен для общественных зданий, в
которых большие внутренние помещения и
залы позволяют устраивать крупные проемы,
большие гладкие плоскости и т. п. Крупнорас-
члененные композиции хорошо сочетаются с
большими городскими пространствами и
поэтому играют ведущую роль в композиции
городских ансамблей.
Соотношения в композиции могут иметь
ярко выраженные различия (контрастные
соотношения) или, напротив, выявленные
слабо (нюансные соотношения). В соответствии с
выбранным соотношением форм
устанавливается и их соподчиненность.
Важное значение как композиционные
средства имеют цвет, фактура, освещение,
светотеневые эффекты и т. п., а также
произведения изобразительных искусств (живопись,
скульптура и др.).
Указанные средства в значительной
степени способствуют единству композиции,
которое является непременным условием создания
целостного и выразительного архитектурного
образа. Однако это единство не может быть
создано только композиционными средствами,
так как последние тесно связаны с
конструктивными элементами и функциональной
основой здания.
Важнейший элемент архитектурной
композиции — тектоника — конструктивное
строение архитектурного сооружения, выявленное
и использованное в художественных целях.
Знание тектоники особенно важно для
инженеров-строителей, создающих конструкции
зданий.
Конструкция здания в зависимости от его
назначения, климатических условий, места
строительства, окружающей здания средьь
материала и т. п., а также композиционной
идеи имеет определенную художественную
характеристику или тектонику, которая дает
почувствовать в архитектурной форме
сооружения его конструктивное решение.
Здание или сооружение может вызвать у
48 —

человека ощущения тяжести, особой
массивности или, наоборот, легкости, воздушности.
Например, каменный массив Колизея (рис.
8.13) мог бы показаться излишне суровым и
тяжеловесным, если бы для его художествен-
в#Ш.*#' ',
.< ' -W "а& Г».А.
ной выразительности не была использована
стоечно-балочная система (четырехъярусный
ордер), имеющая в данном случае чисто
декоративное значение. В результате огромная
несущая стена зрительно воспринимается как
каркасная, в которой несущие функции
выполняет ордерная стоечно-балочная система, а
собственно стена с арочными проемами
играет роль как бы заполнения каркаса.
Железобетонная конструкция
современного стадиона действительно воспринимает
нагрузки и в то же время является основным
элементом, определяющим художественную
выразительность сооружения (рис. 8.13).
В зависимости от замысла сооружение
может вызывать ощущение статической
уравновешенности или, наоборот, динамической
устремленности. На рис. 8.14 показаны два
современных здания аэровокзалов. Первое
здание состоит из трех равных частей,
перекрытых железобетонными крестовыми сводами.
Композиция воспринимается здесь как
спокойная, статически уравновешенная и вместе с
тем достаточно легкая. Второе здание также
состоит из трех объемов, перекрытых
железобетонными оболочками сложной формы,
оно напоминает гигантскую, приготовившуюся
взлететь птицу — настолько динамичны его
конструктивные формы.
Важную роль в композиции здания играет
и тектоника его отдельных элементов.
Например, современные стены, отвечающие
индустриальным методам строительства, получили
новый тектонический строй и отражают
подлинное назначение и характер работы стены.
Достаточно сравнить разработку стен
палаццо Медичи-Риккарди (XVв.), Поганкиных па-
Рис. 8.13. Тектоника
сооружений. Фрагмент стены Колизея
в Риме и фрагмент фасада
стадиона -из железобетона

Рис. 8.14. Здания аэровокзалов
а —. со статически уравновешенными формами; б — с
динамическими конструктивными формами
И
в
ш
ш
ш
I
ш
j CZI
И
c=i
jrm
т
т
т
ш
и
ш
Ш1
CZD
LJLJ
Ш
Ш
ш
ш
ш
ш
ш
1=
1
ш
ц
щ
щ
4
4
щ
10
Рис. 8.15. Тектоническая структура стен (приведено к одному масштабу)
а —палаццо Медичи Риккарди во Флоренции (XV в.); б — Поганкины палаты в Пскове (XVII в.); в — современный
крупноблочный жилой дом; г — крупнопанельный жилой дом

лат в Пскове (XVII в.) и современных
крупноблочных и крупнопанельных домов, чтобы
почувствовать широту диапазона их
тектонических характеристик (рис. 8.15). Применение
каркасных конструкций из металла и
железобетона позволяет получить совершенно новые
тектонические структуры стен.
Современная облегченная стена правдиво
выявляет ее подлинное назначение и работу.
Стало возможным устройство огромных
остекленных проемов, непрерывных
горизонтальных лент остекления или даже сплошных
остекленных стен. Заключенные в
алюминиевые переплеты стеклянные призмы стен, давая
обильное освещение внутреннему
пространству, сами являются основой тектонической
структуры и одновременно важнейшим
архитектурно-художественным элементом всего
здания.
Однако правильное отражение в
архитектуре конструктивной структуры здания не
следует понимать как обязательное во всех
случаях «оголение» конструкции. Например,
перронный зал станции Московского
метрополитена «Кропоткинская» (рис. 8.16) перекрыт
Рис. 8.16. Подземный зал станции метро
«Кропоткинская»
массивными конструкциями,
поддерживаемыми двумя рядами столбов (колонн). Находясь
в зале, не только не чувствуется тяжести
лежащих сверху слоев земли, но, наоборот,
интерьер воспринимается как необыкновенно
легкий 'и просторный. Это впечатление
достигнуто оригинальной формой колонн, светлой
облицовкой, интересным приемом освещения
зала со скрытыми источниками света и
другими композиционными средствами. Вместе с
тем конструктивная структура станции
выражена правдиво, хорошо тектонически
осмыслена.
Знание основ архитектурной композиции и
композиционных средств дает возможность
инженеру-строителю совместно с
архитектором на высоком идейно-художественном
уровне решать задачи советской архитектуры.
§ 9. ПРИЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ
ОЦЕНКА ПРОЕКТА
Проектом называется комплект
технических документов, содержащий чертежи,
расчеты, макеты, описания с обоснованием
принятых решений и другие материалы,
позволяющие судить об эксплуатационных,
технических, экономических и художественных
качествах предполагаемого к постройке здания.
Для зданий массового строительства
(например, жилых) составляются типовые
проекты. По одному типовому проекту возводится
большое количество типовых зданий. Для
неповторяющихся и уникальных зданий,
отличающихся повышенной архитектурной
значимостью, особой технической сложностью и т. п.,
составляются индивидуальные проекты.
Типовой или индивидуальный проект
здания или сооружения выполняют в две стадии.
Первая — технический проект; вторая —
рабочие чертежи (или рабочий проект), по
которым здание возводится в натуре. Здания,
которые будут возводиться по типовым
проектам или повторно применяемым
индивидуальным проектам, имеют одну стадию
проектирования — техно-рабочий проект.
В техническом проекте устанавливается
возможность и целесообразность
осуществления задуманного здания, выявляются его
основные функциональные, технические и
художественные качества и
технико-экономические показатели, в том числе .общая стоимость
здания. Он подлежит утверждению
соответствующей организацией.
В состав технического проекта входят
следующие материалы:
планы всех этажей здания, позволяющие
представить его композицию в плане, размеры
помещений, их размещение и функциональную
связь, а также конструктивную схему здания;
масштаб планов выбирается в зависимости от
величины здания 1:200; 1:400 или 1:800;
разрезы в необходимом для выяснения
объемной структуры и конструктивной схемы
здания количестве —в масштабе 1:200; 1:400;
фасады (главный и боковые),
позволяющие представить внешний облик здания, в
масштабе 1:100, 1:400; для зданий со сложной
объемной композицией часто кроме фасадов
включаются перспектива и макет здания;
— 51 —

ситуационный план района строительства,
характеризующий природные условия,
дорожную сеть, прилегающую к участку
строительства, ближайшую застройку и др.,—в
масштабе 1:5000; 1:10 000; 1:25 000;
генеральный план участка строительства с
показанием стран света, направления
господствующих ветров, горизонталей рельефа,
границ и размеров участка и проектируемого
здания, дорожной сети, зеленых насаждений
и др. в масштабе 1 : 1000, 1 : 2000; 1 :5000;
пояснительная записка, содержащая
описание и обоснование принятых решений,
вытекающих из условий района и участка
строительства, требования функционального
процесса, протекающего в здании, описание и
обоснование объемно-планировочного,
конструктивного и художественного решений,
краткое описание предполагаемого
инженерного оборудования здания (системы
отопления, вентиляции, водоснабжения,
канализации, электроснабжения, газоснабжения,
телефонизации, радиофикации и др.),
характеристику отделки здания, методов производства
строительных и монтажных работ и технико-
экономические показатели.
Если технический проект составляется как
типовой, то после его утверждения и
разработки рабочих чертежей составляется
технический паспорт типового проекта, содержащий
в краткой форме основные технические
данные о здании.
На рис. 9.1 показаны образцы чертежей
технического проекта.
По утвержденному техническому проекту
разрабатываются рабочие чертежи. В состав
рабочих чертежей входят: генеральный план;
чертежи планов всех неодинаковых этажей;
разрезы по всем характерным частям здания
(имеющим различающиеся высоты,
различные типы лестниц и т.п.); все фасады с
указанием характера раскладки сборных элементов
(блоков, панелей), отделки и профилей
выступающих элементов (карниза и др.); чертежи
фундаментов (план, разрезы, профили);
планы перекрытий с раскладкой изделий
заводского изготовления (монтажные чертежи);
детальные чертежи нетиповых конструкций,
выполненные на основании расчетов; детальные
чертежи сложных узлов конструкций
(например, стыков панелей с указанием крепления
панелей и заделки стыка); спецификации
применяемых изделий и деталей заводского
изготовления со ссылкой на каталоги, из которых
они взяты; перечень примененных стандартов.
Рабочие чертежи выполняются в более
крупном масштабе, чем чертежи технического
проекта. Масштаб выбирается в
зависимости от величины здания, но такой, чтобы
была полная ясность технического решения и
на постройке не возникало бы недоумений или
ошибочного понимания; Обычно в рабочих
чертежах применяют масштаб от 1:10
(детали узлов) до 1:200 (монтажные планы). Если
чертежи технического проекта снабжаются
только основными размерами, то на рабочих
чертежах размеры проставляются в таком
количестве, которое необходимо для
перенесения чертежа в натуру (рис. 9.2, 9.3 и 9.4).
В состав рабочих чертежей входят как
самостоятельные части рабочие проекты
инженерного оборудования здания.
В техно-рабочий проект здания,
строящегося по типовому проекту, входят в основном
все рабочие чертежи типового проекта. Рабочие
чертежи привязываются к участку
строительства. Привязка включает: определение
геодезической отметки первого этажа здания на
реальной топографической основе; уточнения
размеров фундаментов и глубины их
заложения, а также решения цокольного или
подвального этажа в связи с конкретными
геологическими и гидрогеологическими условиями
и рельефом участка; разработку примыкания
сетей инженерного оборудования здания к
наружным существующим или проектируемым
сетям на участке теплофикации, канализации,
водопровода и т. п. Если типовой проект
разработан для одного климатического района, а
используется в другом, уточняются
теплозащитные качества ограждающих конструкций,
прочность и устойчивость несущих
конструкций вследствие изменения климатических
характеристик (наружных температур, снеговых
и ветровых нагрузок).
Технический проект составляется на
основе задания, выдаваемого заказчиком
(министерством, ведомством, исполкомом горсовета
и др.). Задание на проектирование содержит
данные о назначении и величине
проектируемого здания, описание и карту района,
геодезический план участка строительства, его
паспорт с характеристикой геологических и
гидрогеологических условий и специальные
требования (этажность, очередность строительства
и др.). Задание, как правило, должно
предусматривать возможность использования
типовых проектов.
На основе задания и Строительных норм и
правил (СНиП) составляется программа
проектирования, содержащая перечень
помещений здания, их площади и особые требования,
предъявляемые к проектируемому зданию и
его помещениям в отношении
объемно-планировочного, конструктивного и архитектурно-
художественного решений. Обычно программа
проектирования входит в состав задания.
Составление технического проекта и
разработка рабочих чертежей, т. е. весь комилекс-
— 52 —

ы
^
уа
п
п
п
п
□ |п
1
п
11
п
□
□
□
11
□
□
□
U
^
□
п
Uf
S 1
□
п
U
п
п
п
□
U
11
□
□
□
□
11
□
□
□
U
iLA
□
&
□
Фасад г
а
) i
=Ццт|т
СИ
п
□
п
□
□
□
□
п
п
□
п
10 оси 1
"сТ
п
п
п
п
п
е
□
п
\
[mil
п
III ill
□
п
1
п
п
□
□
п
п
п
□
□
□
□
□
□
□
□
п
ШГ"
W
МГ*
п
—птттт
□
4f
□
п
п
п
п
п
п
□
□
□
□
□
□
□
□
□
□
111 IIII
НШ1
га
пин
п]
1-1-1-2
План типового этаж
2025
^ 120,25
+3,20 ^бокбО^бо!3,20 ->3,20 «.бокбО^бСК3,2043,20 кбО^,60^г,5о|з,20 4*3,20 ^2,6042,60^1
Ш
71,00
1-1-1-2
1-1-1-
2Ш320 +320 .42,60+2,60:
>,60fZ,6
'2,60+3.2 0Ч
По 1 -1
13,565
ныи процесс проектирования здания или
сооружения, включает множество различных
элементов и осваивается в полной мере
только после изучения всех специальных
дисциплин. Поэтому ниже даются лишь некоторые
общие приемы и рекомендации, касающиеся
главным образом архитектурной части
проекта.
Приступая к проектированию, следует
изучить задание и программу проектирования,
Рис. 9.1. Образцы чертежей технического проекта
жилого дома
а — фасад; б — план типового этажа; в — разрез
соответствующие назначению здания нормы
и правила (СНиП), проекты аналогичных
зданий и необходимую научно-техническую
литературу. Полезно также осмотреть подобные
уже построенные и эксплуатируемые здания и
выяснить путем личных наблюдений и опроса
людей положительные и отрицательные
стороны функциональных и технических качеств
здания.
Обычно после такого изучения возникает
общий замысел решения новой постройки.
Затем, опираясь на указанные выше данные,
приступают к разработке
объемно-планировочного решения.
Прежде всего устанавливается этажность
здания в соответствии с требованиями
функционального процесса, экономичности,
градостроительных условий, особенностей участка
строительства.
Далее производится предварительное
распределение помещений по этажам с учетом
группировки помещений по функциональным
признакам, временных нагрузок, количества
коммуникационных и других подсобных
помещений. При этом площади всех этажей, как
правило, должны быть равны между собой.
Следующий этап — выбор шага и пролетов
вертикальных несущих конструкций здания —
планировочной сетки. При этом необходимо
— 53 —

придерживаться унифицированных размеров.
По намеченной планировочной сетке
вторично распределяют помещения с целью
проверки их пропорций, удобства размещения и
взаимосвязи помещений. Целесообразно, чтобы
сетка была увязана с площадями массовых
помещений здания. Например, если в
проектируемом здании по программе наибольшее
количество помещений имеет площади 17—18
и 35—36 м2, то шаг и пролет можно принять
6 м, т. е. образуется планировочная сетка с
ячейкой 36 м2. Для уменьшения количества
типоразмеров конструкций желательно иметь
одну планировочную сетку опор, т. е. с одним
размером пролета и одним размером шага
опор.
Затем выполняется эскизная планировка
этажей здания. При этом следует добиваться
наилучшей организации функционального
процесса.
Одновременно с составлением планов
выполняются эскизы разрезов и фасадов здания,
которые должны быть увязаны между собой.
Таким образом, достигается единство решения
по функциональным, техническим и
эстетическим признакам.
В процессе проектирования сооружений со
сложным технологическим процессом должны
участвовать специалисты — технологи,
сантехники, энергетики и др., поскольку инженерное
оборудование здания может оказать
существенное влияние на его
объемно-планировочное и конструктивное решения.
Конструктивное решение здания, как уже
указано выше, должно соответствовать
назначению здания, требованиям индустриализа-
Ри.с. 9.2 Фрагменты образцов рабочих (монтажных)
чертежей жилого дома
а — фасад; б — план; в — план перекрытия
ции и экономичности. Обязательно должна
предусматриваться возможность
использования местных строительных материалов. Все
конструкции и детали должны быть, как
правило, типовыми из каталогов изделий
заводского изготовления. При выборе изделий
необходимо учитывать мощность
подъемно-транспортных механизмов, применяемых на
строительстве. Чем крупнее элемент заводского
изготовления и чем выше степень его
заводской готовности, тем меньше труда
затрачивается на возведение здания.
Нг стадии технического проекта размеры
конструкций определяются на основе
приближенных технических расчетов.
При составлении рабочих чертежей
производятся точные расчеты на прочность и
устойчивость всех нетиповых конструкций здания,
теплотехнические расчеты ограждающих
конструкций для обеспечения необходимых
теплоизоляционных и эксплуатационных качеств,
© , ® щ © © ©
d>
5=°
(АН
Бп1
Бп1
Ч
п1-2
I п1-3
I
I
Бп1
пЗ-З
п2-8
i ==3j
I
!i
1L il
3200 -
2600 -+ 2600
Лп1
ртмТ
Лп1 .
СЛп7-2)
п2-7
п1
пЗ-4
"Т"
1
1
п2-9 |
п1
cull
"1Г
I
Ф
Ill
ill
Бп1
2600 +3200.
© © (!) 0
54 —

акустические расчеты звукоизоляционных кон- обеспечивающий выбор оптимального реше-
струкций. ния здания в целом или его планировочного,
В творческом процессе проектирования конструктивного и композиционного решения
всегда имеется возможность ответить на зада- в отдельности. Вариант, являющийся наилуч-
ние двумя или несколькими вариантами объ- шим по технико-экономическим показателям,
емно-планировочных, конструктивных или ком- эксплуатационным и эстетическим качествам,
позиционных решений. Разработка нескольких окончательно оформляется в виде техниче-
вариантов — наиболее правильный метод, ского проекта.
Дефлектор N-3
=3^ Дефлектор 1\ГЗ
ВШ1
Рис. 9.3. Образец рабочего (монтажного) чертежа поперечного разреза жилого дома
— 55 —

3200 —,— 2600
©
i -3
0 ©
-0,040
±3=
r
[1
-0,085
. -;f-s000 -ftl r
•' ' iидрои
7 Ofjp,
' i />10M S3
-ЩСГ
кЛ-
Щ
'■'Л 5 '
l раза
-?7330
/1Щщ^
ЧфБ1
Гидроизоляция/б+40 IS~40Ш52
мвТ- 2,040 7 " -—5У*4-—
&00)
6
Рис. 9.4. Образцы рабочих (монтажных) чертежей жилого дома
а — план фундаментов (фрагмент); б — деталь фундамента (разрез)
Обычно чертежи технического проекта
выполняются карандашом на плотной чертежной
бумаге, потом копируются на кальку, а
светокопии с кальки посылаются в обусловленном
количестве экземпляров заказчику.
Привязочные и рабочие чертежи
вычерчиваются на специальной кальке карандашом; с
кальки снимаются светокопии или фотоснимки.
Чертежи типовых изделий, конструкций и
стандартов занов.о не вычерчиваются, а
берутся прямо из соответствующих каталогов или
альбомов.
При проектировании зданий со сложным
оборудованием (например, производственных
зданий химической промышленности)
применяется макетно-модульный метод
проектирования. Проектировщик компонует элементы
будущего здания не на чертежах, а на
разъемном макете (обычно в масштабе 1:25 н. в.),
оперируя моделями оборудования и
конструкций здания.
Проектирование с помощью макета проще
и нагляднее проектирования на чертежах; оно
позволяет участвовать в проектировании
одновременно всем специалистам, что сокращает
время проектирования. Количество чертежей
при наличии макета уменьшается в несколько
раз.
В настоящее время делаются успешные
попытки применить современную технику для
создания автоматизированных систем
проектирования объектов строительства так
называемые АСПОС. Уже достигнуты
положительные результаты. Так,
электронно-вычислительные машины (ЭВМ) позволяют компоновать
план производственного здания и находить
наиболее экономичное решение по одному или
нескольким критериям (например, по
протяжению технологических коммуникаций). ЭВМ
с графическим выводом результатов могут
дать не только расчетные характеристики
проектируемой конструкции, но и ее рабочие
чертежи. Широкое применение ЭВМ в
архитектурно-строительном проектировании — дело
ближайшего будущего.
Экономичность объемно-планировочных и
конструктивных решений зданий
устанавливается по показателю экономической
эффективности капитальных вложений, т. е. по так
называемым приведенным затратам.
Приведенные затраты П представляют
собой сумму капитальных вложений К, т. е.
единовременных затрат на строительство
здания, определяемых сметной стоимостью
здания, вложениями в производство строительных
материалов и конструкций и в основные фонды
строительных организаций, а также годовых
затрат на эксплуатационное содержание
здания М9 отнесенных к нормативному сроку
окупаемости капитальных вложений 7Н, т. е.:
— 56 —

П = К+ ТнМ;
1
Тн = — лет,
где £н — нормативный коэффициент эффективности
капитальных вложений, устанавливаемый для
разных видов зданий нормативными
документами (обычно в пределах 0,10—0,16).
Полученное значение П сравнивается с
соответствующими показателями имеющихся
решений здания Пэ, признающихся лучшими
(эталонными). Тогда экономический эффект Э
предлагаемого решения определится
разностью приведенных затрат, т. е.
Э = ЛЭ-П.
Для того чтобы получить больший
экономический эффект целесообразно, как сказано
выше, разрабатывать несколько вариантов
решения, выбрав из них наиболее
целесообразный в экономическом отношении.
Величина капитальных вложений К
зависит от объемно-планировочного и
конструктивного решений здания и затрат на его
возведение.
Экономичность объемно-планировочного
решения зданий характеризуется
технико-экономическими показателями, для определения
которых необходимо подсчитать:
площадь застройки П3 — площадь,
заключенную в пределах внешнего периметра здания
и измеренную по первому этажу;
жилую площадь Пж, или площадь рабочих
помещений Пр;
подсобную или вспомогательную площадь
Пв, т. е. сумму площадей помещений
обслуживающего характера — коридоров, санитарных
узлов, передних, вестибюлей и пр.;
общую площадь П0, т. е. сумму жилой
площади (или соответственно площади
рабочих помещений) и площади всех помещений
обслуживающего характера (для жилых
зданий подсчитавается приведенная общая
площадь, включающая с коэффициентами и
летние помещения—балконы, лоджии и террасы);
•поэтажную площадь коммуникационных
помещений Пк (для жилых зданий внеквартир-
ных лестничных клеток, лифтовых, шахт,
входных и поэтажных вестибюлей и т. п.);
периметр наружных стен типового этажа
Пс или площадь наружных ограждений ПНо
(для промышленных зданий);
строительный объем наземной части здания
О, определяемый путем перемножения
площади застройки на высоту от уровня чистого пола
первого этажа до верха чердачного
перекрытия или до верха покрытия при бесчердачных
решениях.
Для жилых зданий применяются
следующие показатели:
Ki — показатель, выражающий
целесообразность планировки здания; этот показатель под-
считывается как отношение жилой площади к
общей по дому в целом и для квартиры.
Кг, характеризующий целесообразность
планировки здания, он подсчитывается как
отношение общей площади квартир по
типовому этажу к площади застройки. Чем выше
значение Кг, тем экономичнее планировка;
Кз имеет то же значение, что и Кг, но
подсчитывается как отношение площади внеквар-
тирных коммуникаций к общей площади
квартир. Чем меньше значение Кз, тем
рациональнее планировка;
К4 характеризует компактность
планировочного решения и подсчитывается как
отношение периметра наружных стен типового
этажа к общей площади квартир. Чем меньше
значение К4, тем компактнее планировка, тем
меньше расход тепла на отопление;
Кб, называемый объемным коэффициентом,
определяется как отношение строительного
объема к приведенной общей площади. Чем
меньше Кб, тем экономичнее решение.
Для общественных зданий показатель Ki
имеет такое же значение, как для жилых.
Только при его подсчете вместо жилой
площади учитывается рабочая. Показатель же Кг
имеет другое значение: он выражает
эффективность использования объема здания и
подсчитывается как объем здания на 1 м2 рабочей
площади. Чем ниже значение Кг., тем лучше
использован объем здания.
Для промышленных зданий показатели Ki
и Кг имеют такое же значение, как для
общественных зданий, а показатель Кз
представляет отношение поверхности ограждающих
конструкций к общей площади. Чем ниже
значение Кз, тем компактнее решение и меньше
расход тепла.
Показателем, характеризующим степень
эффективности капитальных затрат, является
количество площади или кубатуры здания,
отнесенное к расчетной единице измерения. За
расчетные единицы измерения принимаются:
для жилых домов квартирного
типа—приведенная общая площадь на одного
заселяемого человека; для учебных зданий — одно
место для учащихся; для зрелищных зданий —
одно место для зрителя; для зданий
магазинов— одно место для продажи товаров; для
промышленных зданий — количество
выпускаемой продукции.
Экономичность объемно-планировочного и
конструктивного решения здания
характеризуется также следующими показателями:
стоимостью (в руб.) и трудоемкостью (в
человеко-днях) возведения здания в целом и
— 57 —

отдельных его конструкций, а также
стоимостью 1 м2 и 1 м3 здания;
расходом основных строительных
материалов на 1 м2 и на 1 м3 здания;
стоимостью и трудоемкостью возведения
здания, приходящимися на расчетную единицу
измерения;
коэффициентом сборности — отношением
стоимости сборных конструкций и их монтажа
к общей стоимости здания;
весом (массой) 1 м3 здания.
Самый общий, отражающий в себе другие
показатели, — показатель стоимости.
Показатель трудоемкости характеризует
уровень производительности труда на
строительстве. Высокая трудоемкость
свидетельствует о малой индустриальности примененных
конструкций, о малой механизации
строительного процесса.
Показатели расхода материалов и
показатель веса (массы) характеризуют степень
совершенства принятой конструктивной схемы,
уровень применения эффективных
строительных материалов.
Величина затрат на эксплуатационное
содержание М складывается из расходов на
отопление, содержание мест общего пользования,
прилегающей к зданию территории,
инженерного оборудования здания, из расходов на
текущий и капитальный ремонты,
административно-управленческий аппарат и т. п.
Таковы общие принципы
технико-экономической оценки проектных решений зданий. В
дальнейшем они будут развиты в других
разделах курса, в других специальных
дисциплинах и в курсе «Экономика строительства».
В курсе же «Архитектура гражданских и
промышленных зданий» будет обращено
внимание на экономику
объемно-планировочных решений жилых, общественных и
промышленных зданий, составляющую один из
основных компонентов экономической
эффективности капитальных вложений.

Р аздел второй
Физико-технические основы проектирования зданий
и их ограждающих конструкций
Глава III
СТРОИТЕЛЬНАЯ КЛИМАТОЛОГИЯ
§ 10. ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ
СТРОИТЕЛЬНОЙ КЛИМАТОЛОГИИ
На обширной территории СССР здания и
их внешние ограждающие конструкции
подвергаются различным климатическим
воздействиям, например сильным и длительным
морозам, высоким температурам при жаркой
погоде, ураганным ветрам и т. п. Такие
воздействия осложняют обеспечение комфортного
теплового режима в помещениях, а также
нормальных, условий эксплуатации зданий и их
ограждающих конструкций. Поэтому в
неблагоприятных климатических условиях
необходимо предусматривать специальные
мероприятия, ограничивающие интенсивность
климатических воздействий и повышающие защитные
свойства наружных конструкций зданий.
Этими вопросами и занимается строительная
климатология.
Основная задача строительной
климатологии — обоснование целесообразных проектных
решений планировки населенных мест, типов
зданий и ограждающих конструкций,
учитывающих особенности климата. Для решения этой
задачи необходимо располагать данными о
влиянии климата на архитектурные и
конструктивные решения зданий.
Существенно важным является показатель,
устанавливающий общее влияние влажности
климата на здания и их ограждающие
конструкции.
Отношение климатологических факторов,
способствующих увеличению влагосодержания
со конструкций (количество осадков в жидкой
фазе р, увлажняющих ограждение, и
величина относительной влажности ф в теплый
период года, ограничивающая испарение), к
факторам, вызывающим его уменьшение
(количество солнечной радиации Qc в течение года и
показатель континентальное™ климата V Аь
зависящий от амплитуды At годовых
изменений температуры), характеризует степень
увлажнения ограждающих конструкций:
QcVAt)'
G> = /
По величине этого отношения нормами
строительной теплотехники (СНиП Н-А.7-71)
на территории СССР установлены сухие,
нормальные (умеренные) и влажные зоны,
обусловливающие разное влажностное состояние
конструкций и величины теплопроводности
материалов.
Каждая из таких зон может быть
подразделена на два вида районов с различной
степенью влажности климата и характерными
для него видами погоды (рис. 10.1). При
проектировании ограждающих конструкций для
устойчиво-влажных районов, которые
отличаются сильными ветрами и обильными
осадками (дальневосточные и некоторые другие
прибрежные территории), целесообразно
применять защиту от атмосферного увлажнения,
например, в виде малопроницаемой для влаги
отделки наружных поверхностей стен и
надежной герметизации оконных переплетов. Для
стен в этих районах не следует применять
влагоемкие и медленно высыхающие материалы,
например золобетоны, шлакобетоны и т. п.
Другим классом важных
климатологических показателей являются виды погоды,
характерные по градациям температуры в
данной местности.
Наибольшее значение для тепловой
характеристики климата имеет температура в
рабочее время дня tcp. Систематизация
характерных видов погоды и их продолжительности в
течение отдельных периодов года — основной
метод строительной климатологии.
В отношении теплового воздействия на
человека характерны следующие виды погоды:
холодная (ниже +8°С), требующая
отопления гражданских зданий;
— 59 —

\^
130
Рис. 10.1. Ка(рта влажности климата СССР, учитывающая влажностное састояние наружных ограждающих
конструкций
прохладная (8—15°С), при которой, как
правило, держат закрытыми окна и не
пользуются длительно балконами, лоджиями и
террасами;
теплая (16—28°С), позволяющая
длительно использовать открытые помещения;
жаркая (выше +28°С), вызывающая
необходимость ограничения перегрева помещений.
Для многих районов СССР, кроме того,
необходимо выделение очень холодной (ниже
— 12°С) и очень жаркой (выше +32°С)
погоды, неблагоприятно воздействующей на
человека.
При определении характерных видов
погоды используют средние многолетние
температуры за отдельные месяцы года /ср°,
приводимые в нормах строительной климатологии
(СНиП П-А.6-72) и в табл. III. 1 приложения,
но вводят поправки, необходимые для
вычисления более высокой (по сравнению с ночными
периодами) температуры в дневное время
суток (рис. 10.2)*.
Поправки пропорциональны приводимой в
СНиП П-А.6-72 средней амплитуде колебаний
* Средняя температура за месяц может
рассматриваться как осредненная температура наиболее
характерных суток в течение этого месяца.
температуры At в течение суток. Величина
амплитуды зависит от периода года,
континентальное™ климата и других особенностей.
Тогда
:/-С+0,7Л
(ЮЛ)
где 0,7 — коэффициент, вводимый для установления
температуры в рабочее время дня (см. рис. 10.2).
Продолжительность характерных видов
погоды в течение года определяет основные
черты климата, которые влияют на архитектурные
и конструктивные решения зданий.
Часы .суток
Рис. il0.2. Характерные изменения температуры
наружного воздуха в течение суток. A tH— средняя
амплитуда колебаний температуры за сутки
—60 —

Пример. Установить продолжительность
характерных видов погоды ,и климатические требования к типам
жилых зданий для Ташкента, Таллина, Тикси.
Ташкент: t™*c аля июл.я=!26,9°С (см. табл. IIIЛ
приложения). Тогда для дневного времени суток /££=
== 26,9+0,7X — =32,5 С, что соответствует очень
жаркой погоде.
Для дневных периодов июня и августа (^ср°~
^25,4°С) характерна жаркая погода; дневные периоды
мая и сентября (^рС«20°С) характеризуются теплой
погодой, такая же погода в апреле и октябре (^cp°~
^13,7°С); дневные периоды марта и ноября (*срС~
^7,2°С) характеризуются прохладной погодой, а
февраля, декабря (^с«1,6°) и января (^рес = 0,9°С) —
холодной. Таким образом, очень жаркая, жаркая и
теплая погода в Ташкенте длится 7 'месяцев в году,
прохладная 2 и холодная 3 месяца.
Тип здания должен устанавливаться с учетом
защиты помещений от перегрева в жаркий и теплы 4 периоды
года. Целесообразны открытые помещения при кварти-
ipax, применение солнцезащитных устройств, озеленение
и обводнение территории около зданий. Ориентация
продольных фасадов зданий желательна на С—Ю с
расположением в северной части открытых и обслуживающих
помещений, лестниц, а в южной — большей части жилых
комнат.
Таллин: *"рСдля июля равна 16,6°С. Тогда *?£=
10
= 16,6+0,7 •—=20,1*42, что соответствует теплой
погоде. Такая же погода характерна для июня (t™*c
:13UC)
и августа (t
ср
= 15°С); сентябрь (t
ср
:1ГС), май
ноябрь, апрель (t™c ~ 1,7°С), как и декабрь, январь,
* мес
и октябрь (/J?pC ~7°С) характеризуются прохладной, а
эел:
февраль, март (t^ &— 4,2°€), — холодной
Таким образом, в Таллине по средним многолетним
данным жаркая погода отсутствует; теплая длится 3
месяца в году, прохладная — 3 и холодная — 6 месяцев.
Тин здания должен устанавливаться с учетом
особенностей эксплуатации в течение влажной зимы и
умеренно теплого лета. Целесообразно устройство сквозного
проветривания1 в квартирах, балконов, не затеняющих
окон. Преобладающая ориентация фасадов зданий на
восток, запад и южную сторону горизонта.
Тикси: /
ср
14
для июля и августа »7°С. Тогда
^ср =7+0,7 т1 = 11,9°С, что соответствует
прохладной погоде; для июня и сентября (f"pCre+2°C), а
также для мая (/^рС =— 6;6°С) характерна холодная
погода, а для остальных семи месяцев (^рС«—26°С) —
очень холодная.
Следовательно, в Тикси жаркой и теплой погоды
нет, прохладная длится 2 месяца в году, а холодная и
очень холодная — ЖО месяцев.
Тип здания устанавливается по условиям
эксплуатации в течение суровой зимы с ветрами. Необходима
тщательная герметизация ограждающих конструкций,
желательны аэродинамическая обтекаемость зданий,
* 16°=2А£Н для летнего периода в Ташкенте (см.
СНиП Н-А. 6-72).
1 Сквозное проветривание достигается в квартирах,
в которых комнаты ориентированы на противоположные
страны света.
теплые переходы между ними, размещение входов на
участках, защищенных от ветра.
Кроме данных о видах погоды с
градациями температуры надо располагать сведениями
о ветрах. Для выбора целесообразной
застройки следует выделить погоду со средней
скоростью ветра более 6 м/с, отличающуюся
интенсивным переносом содержащихся в воздухе
взвешенных частиц (снега, воды, песка и т. п.)
и повышающую вероятность метелей, буранов
и песчаных бурь. При переносе взвешенных
частиц, достигающем определенной
интенсивности, возникает необходимость применения
видов застройки, ограничивающих отложения
снега и песка вблизи зданий или промокание
наружных вертикальных ограждений при
штормовых ветрах. Такой интенсивностью
(для погоды с метелями) считается объем
снегопереноса более 200 м3/м, в год*.
Районы с вероятностью снегопереноса
указанного или большего объема занимают
свыше 50% территории СССР. Они расположены
на севере европейской части, в Северном
Казахстане и почти на всей, азиатской части
СССР, за исключением центральных областей
восточной Сибири и Забайкалья.
В летнее время года интенсивный перенос
пыли следует учитывать в тех населенных
пунктах Средней Азии, Южной Сибири и юга
европейской части, для которых соедняя
скорость ветра в июле, по данным СНиП П-А.6-72,
превышает 4 м/с. Таковы, например, города
Павлодар, Целиноград и др., аналогичные по
сухости климата и большой повторяемости
сильных ветров.
Районирование территории СССР в
строительных целях на основе характерных видов
погоды еще не закончено. Первым
приближением к решению этой задачи является деление
территории СССР на климатические районы и
подрайоны, принятое в нормах
проектирования жилых зданий (СНиП П-Л.1-71) и
выполненное по многолетним климатологическим
данным января и июля месяцев.
В основу этого районирования положено
существовавшее ранее деление СССР на четыре района: "
I — с очень холодной длительной суровой зимой и
коротким, прохладным или теплым летом
(преимущественно крайние северные и
северо-восточные территории СССР);
II — с холодной зимой, но теплым или умеренно
жарким летом (центральные и
северо-западные территории европейской части СССР, а
также прибрежные дальневосточные);
III — с отрицательной, иногда низкой, зимней
температурой, но обычно жарким летом
(преимущественно территории с континентальным
климатом в средней полосе и отчасти на юге
и юго-востоке);
* Максимальный объем снегопереноса может
достигать 1000 м3/м в год и более в крайних северных и
северо-восточных местностях азиатской части СССР.
— 61 —

и
о S
Я а
f §
g
О «
§ 7
*- я
СО ее

IV — с короткой и 'неустойчивой зимой, но
длительным жарким и очень жарким летом (крайние
южные и юго-восточные территории СССР).
Каждый из этих четырех районов подразделен на
3—5 подрайонов, обозначенных заглавными буквами
русского алфавита (рис. 10.3, а).
Приведенные в настоящем параграфе
данные относятся, главным образом, к
климатическим воздействиям, влияющим на приемы
застройки, объемно-планировочные решения
зданий и выбор их ограждающих конструкций.
Методы строительной климатологии могут
быть распространены на проектирование
естественного освещения зданий, зависящее от так
называемого «светового климата» местности,
на решение отдельных важных вопросов при
выборе конструктивных элементов здания
(системы водоотвода с крыш, защиты цоколя и
стен, типов заполнения светопроемов и т. п.).
Влияние климатических условий на
конструктивное решение отдельных элементов
зданий рассматривается в соответствующих
разделах курса.
§ 11. ПРИЕМЫ ЗАСТРОЙКИ
И ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ
ЗДАНИЙ В ОСОБЫХ
КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
При большой повторяемости погоды,
связанной с интенсивным переносом снега или
песка, целесообразно применение так
называемой периметральной застройки, при которой
здания располагаются по периметру
застраиваемой территории, образуя как бы защитный
барьер. Здания, располагаемые по периметру
и обращенные фасадами в сторону
преобладающего направления ветра, должны иметь
хорошо герметизированные ограждающие
конструкции (рис. 11.1,а). На эти фасады должны
выходить лестничные клетки, вспомогательные
и другие помещения, не предназначенные для
длительного пребывания людей.
Периметральная застройка создает внутри
квартала более благоприятный микроклимат1.
При больших скоростях ветра и
интенсивности переноса взвешенных частиц (>500 м3/м
в год) целесообразно придавать застройке
обтекаемые формы, ограничивающие
отложение у зданий переносимых частиц и давление
ветра на поверхность зданий (рис. 11.1,6). При
штормовой погоде, связанной с интенсивным
переносом дождевой влаги, желательно
применять свободную или рядовую застройку, при
которой здания обращены торцами в сторону
преобладающих ветров (рис. 11.1,б). Торцы
зданий имеют небольшую площадь и часто
лишены оконных проемов. Поэтому возмож-
1 Микроклимат — климат отдельных частей
территории, отличающийся от общего климата местности.
ность промокания стен, стыков стеновых
панелей и окон в данном случае значительно
уменьшается.
При сильных ветрах в холодный период
года входы в здания целесообразно располагать
со стороны фасадов, параллельных
преобладающему направлению ветров или защищенных
от них; при этом охлаждение помещений
здания, а также и отложения снега близ входов
будут меньше.
Количество переносимых взвешенных
частиц снега пропорционально кубу скорости
ветра, т. е.
q=kvs. (11.1)
При уменьшении скорости у какого-либо
препятствия (рис. 11.2,а) отлагается некоторая
часть переносимых взвесей.
При этом
&q = k (а3—а?), (П.2)
где v — полевая скорость ветра, м/ic;
V\—скорость ветра после снижения, м/с;
к — коэффициент пропорциональности, меньший
единицы (например, 0,04).
При интенсивном переносе снега (в
районах Крайнего Севера) и неблагоприятной
ориентации невысоких зданий последние могут
быть занесены на всю высоту (рис. 11.2,6).
Перед зданием обычно образуется зона
«выдувания» переносимого снега (рис. 11.2,в).
У низких зданий с большими размерами в
плане возникают отложения на. кровлях
(рис. 11.2,г).
Для предупреждения отложений снега на
дорогах с наветренной стороны устанавливают
щиты, не доходящие до земли, с тем, чтобы
вызвать сжатие воздушной струи и
повышение ее скорости. Отложение снега происходит
в этом случае в некотором удалении от дороги
(рис. П.3,я).
Аналогичный эффект дают многоэтажные
здания с незастроенным пространством
первого этажа ил*к с высоким проветриваемым
подпольем А>1,2 м (рис. 11.3,6).
Повышение скорости при сжатии
воздушной струи можно использовать для улучшения
микроклимата городской застройки в южных
районах, применяя так называемую «веерную»
застройку, усиливающую даже слабое
движение охлажденного воздуха (рис.
11.4),'например стекающего с гор или дующего с водных
просторов.
Для сурового климата с продолжительной
холодной погодой (например, Воркута,
Дудинка, Норильск, Игарка) создан ряд приемов
решения зданий, отвечающих условиям, их
эксплуатации. Один из таких приемов —
возможное объединение зданий под одной крышей
или соединение их закрытыми теплыми пере-
— 64 —

1V
Рис. 11.3. Типы застройки при повторяемости погоды с
переносом взвешенных частиц, содержащихся в воздухе
а — периметральная застройка при повторяемости метелевой и
суховейной погоды; б — периметральная застройка обтекаемой
Формы со стороны преобладающих ветров большой скорости;
в — открытая застройка с торцами зданий, обращенных в
сторону штормовых ветров; 1 — направление преобладающих
ветров; 2 — здания-барьеры с герметизированными ограждениями
<л служебными помещениями, обращенными в сторону ветров;
3 — защитное озеленение
Рис. 11.4. Планировка зданий в жарком климате,
активизирующая скорость ветра
/ — направление ветров, характерное по условиям
микроклимата; 2 — зона озеленения и отдыха
\
I
Uext j
|B,exv
Цех 2
Рис. 11.2. Отложения снега у зданий
штШм
*^//w>y/^^^
Рис. 11.5. Приемы застройки в суровом климате
а — жилые здания с теплыми
производственных цехов; в
переходами; б — блокирование
- ветроотбойяая застройка
Рис. 11.3. Регулирование отложений снега у дорог и
зданий
а — защита дорог от отложений снега с помощью глухих
щитов, не доходящих до поверхности земли; б — ограничение
отложений снега вблизи зданий с помощью устройства
продуваемого цокольного этажа; / — щиты, регулирующие отложения
снега; 2 — полотно дороги; 3 — отложение снега
ходами (рис. 11. 5,а,б). В промышленном
строительстве это достигается так называемым
блокированием производственных цехов в од-
ном здании, что позволяет сократить пути
движения людей в открытом пространстве и
облегчить повседневные функциональные
связи.
Если преобладающая холодная погода
сопровождается сильными ветрами, то зданиям
целесообразно придавать аэродинамическую
обтекаемость для ограничения фильтрации
наружного воздуха через ограждающие
конструкции, а также предупреждения накопления
снега близ здания и на его крыше (рис. 11,5,в^.
— 65 —

Рис. 1.1.6. Особенности отложения снега на крышах зданий
а — при перепадах высот; б — при фонарях верхнего света; в — при простейших плоских крышах (снег сдувается ветром); г —
при крутых крышах из штучных материалов
Любые неблагоприятные в
аэродинамическом отношении выступы, впадины, перепады
высот на внешних поверхностях здания
становятся препятствиями, вызывающими местные
отложения снега, в дальнейшем уплотняемые
ветром и трудно поддающиеся очистке. При
продолжительных метелях глубина отложений
на открытых местах определяется не
количеством выпадающего снега, а высотой
препятствия, вызвавшего снегсобразование. Поэтому в
промышленных зданиях следует избегать
перепадов высот между отдельными пролетами и
устройства фонарей верхнего света (рис. 11.6,(2
и б), а в гражданских зданиях — устройства
впадин и выступов на фасадах. Кроме того,
крыши должны быть простейшей обтекаемой
формы с пологими уклонами1 (рис. 11.6,0). Не
следует применять для скатных крыш кровли
из мелкоразмерных штучных материалов,
например черепицы, поскольку при большом
количестве сопряжений и неплотностей
отложения снега образуются не только на
подветренных скатах, но и на чердаках (рис. 11.6,г).
Для суровых климатических условий
необходима надежная теплозащита помещений.
Она достигается повышением теплозащитных
качеств ограждающих конструкций и общим
уменьшением потерь тепла зданием.
Вследствие этого целесообразно увеличение ширины
многоэтажных зданий за счет размещения в их
центральной части лестничных клеток и обслу-
1 Аэродинамическое давление ' на наветренный скат
крыши и отложения снега на заветренном скате
возникают при уклоне кручи 18—20° (уклон 1:3). На
поверхности более пологих крыш характерно разрежение и
отложение снега на наветренной части, для ограничения
которого важна аэродинамическая обтекаемость. Во всех
случаях необходима герметизация кровли для
предупреждения охлаждения помещений или чердаков.
Рис. 1.1.7. Схематический разрез малоэтажного здания
с квартирами в двух уровнях для жаркого климата
1 — вентилируемое чердачное пространство; 2 — защита стен
зеленью; 3 — сквозное проветривание; 4 — отвод тепла в грунт
Рис. 1.1.8. Схематический разрез многоэтажного здания
для жаркого климата
/ — затеняющие балконы или галереи; 2 — вентилируемое
чердачное пространство; 3 — вентилируемые стены; 4 — лестничные
клетки и вентиляционные шахты
— £6 —

живающих помещений, не требующих
естественного освещения. В жилых домах не
допускается сквозное проветривание квартир,
ведущее к их чрезмерному охлаждению. Над
жилыми квартирами верхнего этажа желательно
устройство технического этажа,
используемого для верхней разводки трубопроводов систем
отопления, а также для бытовых надобностей.
В местностях с суровым климатом и много-
летнемерзлыми грунтами («вечной
мерзлотой») не рекомендуется размещение в
цокольном этаже отапливаемых помещений,
рассчитанных на длительное пребывание людей.
Это обусловлено трудностью поддержания в
таких помещениях комфортной температуры,
а также неизбежным поступлением тепла в
грунт, вызывающим его оттаивание, в
результате чего нарушается способность грунта
воспринимать нагрузки от здания. В таких
случаях цокольный этаж используется только для
холодных нежилых помещений или
оставляется не застроенным, обеспечивая хорошее
проветривание пространства над мерзлым
грунтом.
Для климата с теплой и жаркой погодой
(более 5—6 месяцев в году, например Алма-
Ата, Ереван, Душанбе, Ашхабад, Ташкент и,
др.) особенности проектных решений зданий
определяются условиями эксплуатации в
жаркий период.
В этом отношении некоторые
преимущества имеют малоэтажные здания с активно
вентилируемой крышей и защитой стен
вьющейся зеленью. При расположении в таких
зданиях квартир в двух уровнях сквозное
проветривание активизируется за счет большой
разности высот приточных и вытяжных
проемов, кроме того, из каждой квартиры часть
избыточного тепла уходит в грунт под
зданием (рис. 11.7). Возможность выделения в
малоэтажных зданиях индивидуальных
приусадебных участков создает определенные
преимущества, поскольку в квартиру как бы
включается дополнительная затененная
зелеными насаждениями площадь.
В многоэтажных жилых зданиях,
строящихся в южных районах, допускается
некоторое увеличение высоты этажей против
нормируемой для активизации конвективных то-
$ов воздуха и ограничения перегрева людей
лучистым теплом. Интенсификация сквозного
проветривания с помощью вентиляционных
шахт или внутренних двориков (рис. 11.8),
солнцезащитные устройства, затеняющие
галереи, лоджии или балконы также
способствуют улучшению внутреннего
микроклимата здания.
Наружные стены целесообразно защищать
лучеотражающими экранами, образующими
вместе с вентилируемой крышей единую
оболочку здания, охлаждаемую воздухом,
поступающим с озелененной и обводненной
прилегающей территории. Кухни, туалеты и другие
обслуживающие помещения следует
располагать смежно с вытяжными шахтами.
§ 12. КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
ДЛЯ РАСЧЕТА ОГРАЖДАЮЩИХ
КОНСТРУКЦИЙ
Как было сказано выше, создание в
помещении комфортной воздушной среды зависит
от теплофизических качеств ограждающих
конструкций. Эти качества обеспечиваются
необходимыми сопротивлениями передаче
тепла, воздухопроницанию и увлажняющим
воздействиям.
Климатические параметры для
соответствующих теплофизических расчетов
ограждающих конструкций устанавливаются с учетом
характерных особенностей климата и
основных свойств конструкций. Зимой в умеренном
климате центральных районов европейской
части СССР и отдельных территорий на юге
Сибири наступление сильных морозов
сопровождается относительным безветрием. В этих
условиях основное значение имеет расчетная
температура наружного воздуха в холодный
период года при безветрии. Ее устанавливают,
осредняя данные для холодных периодов
восьми наиболее суровых зим за последние 50 лет.
В отдельные зимы могут наблюдаться и более
низкие температуры, но вероятность их менее
8%-ной, принятой в качестве нормируемой.
При установлении значения расчетной
температуры важна скорость так называемого
полного охлаждения конструкции до
расчетного предельно допустимого состояния. При
полном охлаждении температура поверхности
ограждающей конструкции, обращенной в
отапливаемое помещение, достигает
минимального значения, что неблагоприятно
влияет на температурное состояние помещения.
Продолжительность процесса полного
охлаждения зависит от массивности конструкции и
характера изменений температуры наружного
воздуха.
Типичный характер изменения
температуры в наиболее холодный период года показан
на рис. 12.1. Из рисунка видно, что осреднен-
ная минимальная температура (для Москвы
около —40°) удерживается в течение очень
небольшого времени, измеряемого несколькими
часами. Под влиянием такой кратковременной
минимальной температуры полностью
охладиться могут только очень легкие
нетеплоемкие конструкции, например стеновые панели
из листов алюминия с утеплением
пенопластом.
3* Зак. 179
— 67 —

о
ч НО
(ХЗ
а.
« -20 f~
i -эо
| -40 |-
О 5 10 15 20 25 30 35 '
Время, сут
Рис. 12.1. Типичный характер понижения температуры
is наиболее холодный период вгаы
*мии— минимальная температура; tu is, ii — средние
температуры наиболее холодных суток, трехсуточного и пятисуточного
периодов; t —среднемесячная температура
Для упрощения теплофизических расчетов
их обычно производят по установившемуся
потоку тепла, принимая значения температур
наружного tR и внутреннего tB воздуха
неизменными. В связи с этим расчетные значения
температуры наружного воздуха выбирают
такими, чтобы принимаемый теплофизический
результат охлаждения был одинаковым с
действительным конечным результатом
постепенного охлаждения конструкции. Поэтому
для особо легких конструкций в качестве
расчетной следует принять минимальную
температуру наружного воздуха.
В массивных медленно охлаждающихся
конструкциях кратковременное понижение
температуры наружного воздуха до минимальной
приведет только к полному охлаждению их
наружной части, а температура на
поверхности, обращенной в помещение, останется
почти неизменной.
Полное охлаждение массивных
конструкций может завершиться только через
несколько суток. Однако в течение этого времени
температура наружного воздуха изменится и
будет выше минимальной (см. рис. 12.1).
Поэтому в таких случаях в качестве расчетной
принимается не минимальная, а средняя темпера-
тура наиболее холодных периодов,
длительность которых (1,3 или 5 суток)
соответствует времени полного охлаждения конструкции
в зависимости от степени ее массивности.
Средняя температура наиболее холодных
суточных, трехсуточных и пятисуточных
периодов для Москвы равна соответственно —32,
—28 и —25°С*. Температура самой холодной
трехдневки устанавливается как полусумма
температур суточных и пятисуточных
периодов.
* Для других городов средние температуры
наиболее холодных суток и пятидневок приведены в табл. III.
1 приложения.
При отсутствии данных для
рассматриваемого пункта можно пользоваться картой
средних температур наиболее холодной
пятидневки (см. рис. 10.3,б), определяя значение fH
для массивных конструкций с точностью до 1°
по интерполяции между изотермами.
Степень массивности ограждающей
конструкции может быть приближенно
установлена по величине объемной массы (плотности),
кг/м2: особо легкие ограждающие
конструкции — 50—60; легкие — от 60 до 250;
конструкции средней массивности от 250 до 700;
массивные — более 700. Однако оценка по
объемной массе недостаточно надежна. Поэтому
для теплофизических расчетов указанные
четыре степени массивности конструкций
устанавливаются по безразмерной величине так
называемой характеристики тепловой
инерции D, представление о которой дается далее,
при рассмотрении теплоустойчивости
конструкций (см. § 16).
Значения D составляют: для особо легких
конструкций <1,5; для легких — от 1,5 да
4; для средней массивности — от 4,01 до 7;
для массивных >7.
Пример. Установить зимнюю расчетную
температуру наружного воздуха для расчета наружной стены
здания в Москве, выполненной в виде панели из керам-
зитобетона (с объемной массой материала р =
= 800 кг/м8) толщиной 0,3 >м, покрытой с двух сторок
бетонными фактурными слоями толщиной по 0,015 м
(р=1600 кг/м3). Объемная масса такой конструкции
равна: 0,3-800+2-0,15-1600=288 кг/м2, и она должна
быть отнесена к конструкциям средней массивности.
Расчетная температура для таких конструкций—
это средняя температура наиболее холодного
трехсуточного периода.
По табл. III. 1 приложения устанавливаем, что
температура наиболее холодных суток (/i) для Москвы
равна —32°, а средняя температура наиболее холодного
пятисуточного периода (t5) равна —25°.
Средняя температура наиболее холодного
трехсуточного периода равна полусумме этих температур, т. е.
"ср.расч л 9
Степень массивности конструкции и правильность
определения расчетной температуры для нее должны
быть проверены вычислением характеристик тепловой
инерции D.
Для рассматриваемой конструкции Z)=4,2>4, т.е.
она должна быть отнесена к конструкциям средней
массивности, следовательно, расчетная температура для нее
определена правильно.
Для многих северных и северо-восточных
районов СССР характерны часто
повторяющиеся сочетания мороза и ветра. Такая
погода может вызвать более сильное
охлаждение воздухопроницаемых ограждающих
конструкций по сравнению с сильным морозом
при безветрии.
Расчетная температура fB .расч ДЛЯ ЭТИХ
климатических условий определяется по
формуле
(!+♦). (12.1)
— 68 —

где ^н.ветр — наружная температура при ветре;
-ф — величина, пропорциональная отношению
сопротивления конструкции теплопередаче
Ro к сопротивлению воздухопроницанию
Д«*.
Величина я|э зависит от квадрата скорости
ветра v:
(12.2)
где k — коэффициент, равный 0,01 при лобовом направ-
' лении венра к фасадам зданий, имеющих форму
параллелепипеда и обладающих обычными
аэродинамическими свойствами.
Если отношение ^н.расч к расчетной
температуре при безветрии более единицы,
необходимо увеличить сопротивление
воздухопроницанию ограждающей конструкции для
устранения чрезмерного охлаждения помещений.
Пример. В Норильске расчетная температура /'н.расч
для неоштукатуренных кирпичных стен при морозе и
ветре (*н.ввтр=—'28°С; » = li2 м/с) равна —55°С**, что
превышает расчетную температуру при сильном морозе
и безветрии ^н.расч, равную —46°.
В связи с этим в Норильске необходимо применять
только надежно защищенные от продувания стены.
На территории СССР имеются города, в
которых ветер и сильный мороз совпадают во
времени, поскольку понижение температуры
является следствием сильного ветра северных
румбов. Таковы, например, Владивосток,
Шевченко (полуостров Мангышлак) и даже
Новороссийск. В подобных климатических
условиях теплофизический расчет ограждающих
конструкций выполняется с учетом их
полного охлаждения от сильного мороза и ветра.
Для южных и юго-восточных территорий
СССР требуемые теплофизические свойства
ограждающих конструкций зданий
определяются расчетом их прогрева в летнее время
года при высокой температуре наружного
воздуха и солнечном облучении. Тогда
расчетная температура у наружной поверхности
конструкции £"н.расч определяется по формуле
•н.расч
= ;;+^
(12.3)
где tn—температура наружного воздуха в тени, UC;
р — коэффициент поглощения солнечной радиации
этой поверхностью (в долях единицы,
безразмерная величина);
I-
■ количество суммарной солнечной радиации'
* Пояснения теплофизических характеристик
ограждающих конструкций даются в § 14 и 17.
** В этом случае fн.расч =— 28 (1+0,01-1- 122)=
=—55°С. Здесь 1,-2 и 1,8 — сопротивления
теплопередаче и воздухопроницанию рассматриваемых стен.
*** Прямой и рассеянной радиации, т. е. тепловой
эффект прямых солнечных лучей и лучей, отраженных
от облаков и различных примесей, содержащихся з
атмосфере.
падающей на поверхность ограждения,
ккал/(м2.ч) (Вт/м2);
<хн — коэффициент теплообмена на наружной
поверхности конструкции, ккал/(м2-ч-град)
[■Вт/(м2.°С)].
Второй член формулы (12.3) имеет
размерность в градусах и называется эквивалентной
температурой солнечного облучения, а общая
сумма — летней суммарной расчетной
температурой.
Наибольшее количество солнечной
радиации падает на поверхности, близкие к
горизонтальным; поэтому суммарные расчетные
температуры наиболее велики для плоских
покрытий зданий. Если такие конструкции
имеют рулонную кровлю черного цвета,
поглощающую до 90% солнечной радиации (р =
= 0,9), суммарная расчетная температура в
южных и юго-восточных районах СССР
достигает 70°С и выше.
Наибольшие значения суммарной
расчетной температуры для вертикальных
ограждений (стен) отмечаются при ориентации их на
юго-запад и запад, поскольку облучение
солнцем происходит во второй половике дня, когда
температура наружного воздуха в тени
высока. Для таких стен с поверхностью серого или
кирпичного тона (р = 0,7) суммарная
расчетная температура достигает 55°С.
Наиболее низка суммарная расчетная
температура для ограждений, обращенных на
север и восток1; если такие стены выполнены
из материалов светлых тонов (р = 0,4), эта
температура не превышает 35—40°С.
При расчетах летнего прогрева и
затухания температурных колебаний в толще
ограждающих конструкций исходную суточную
амплитуду таких колебаний на наружной
поверхности определяют по формуле
^сумм __
/«
Jcp
.]'•
(12,4)
где /Ма
/ср — соответственно максимальное и среднее
за сутки количество солнечной
радиации, падающее на наружную
поверхность;
Л/н—суточная амплитуда колебаний
температуры наружного воздуха в тени;
р — коэффициент, меньший единицы, зависящий от
различий времени температурного максимума в тени и
облучения конструкции солнцем (р=0,97—0,99 длч
плоских пойрытий и стен, обращенных на запад и
юго-запад; (3=0,57—0,66 для стен, обращенных на
восток).
Величина Л£умм достигает 28°С для
покрытий, 24°С для стен, обращенных на запад,
и 15—17°С для стен, обращенных на восток.
1 В районах южнее 40° с. ш. при высоком летнеу
положении солнца мало облучаются также и стены,
обращенные на юг. - \f
— 69

Глава IV
ПЕРЕДАЧА ТЕПЛА ЧЕРЕЗ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ
И ИХ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
§ 13. ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ
СТРОИТЕЛЬНОЙ ТЕПЛОФИЗИКИ
Теплозащитные свойства зданий и
конструкций рассматриваются в строительной
теплофизике, являющейся разделом строительной
физики.
Основная задача строительной
теплофизики — обоснование наиболее целесообразных в
эксплуатации решений зданий и ограждающих
конструкций, удовлетворяющих требованиям
обеспечения в помещениях благоприятного
микроклимата для деятельности или отдыха
человека.
Методы строительной теплофизики
основаны на общей теории теплообменных и массо-
обменных процессов в материальных
системах.
В термодинамическом отношении
ограждающие конструкции зданий — это открытые
системы, обменивающиеся с окружающей
воздушной средой как энергией (теплообмен),
так и веществом (влагообмен и
воздухообмен).
В рационально спроектированных и
качественно выполненных ограждающих
конструкциях явления влагообмена и воздухообмена
обычно ограничиваются техническими
средствами до пределов, допустимых в
гигиеническом отношении и не оказывающих
практически заметного влияния на условия
теплообмена. В тех случаях, когда такое ограничение
затруднительно из-за особенностей конструкций
(например, створных переплетов в светопро-
емах) или большой интенсивности внешних
воздействий, учитывается влияние процессов
обмена вещества на теплопередачу (например,
охлаждение ограждающих конструкций при
морозе и ветре).
Теплофизические методы имеют широкое
применение, поэтому закономерно стремление
к возможной простоте расчетных операций,
однако не в ущерб их допустимой точности.
Наибольшая простота вычислительных операций
достигается при использовании расчетных
методов для установившихся, не изменяющихся
во времени процессов теплообмена и массооб-
мена.
Поскольку природные условия обмена
энергией и веществом обычно не имеют
установившегося характера, а связаны с
периодическими изменениями температуры и других
физических параметров воздушной среды,
применяются более сложные методы расчета
(например, для неустановившегося процесса
передачи тепла).
В некоторых случаях в расчеты по
установившимся условиям вводятся параметры,
повышающие их точность (например,
различные значения расчетных температур для
легких и массивных конструкций, см. § 12).
При рассмотрении неустановившихся
процессов, к которым, в частности, относятся
постепенные охлаждение, увлажнение,
разрушение, целесообразно введение понятий о
предельно допустимых состояниях этого
процесса, коренным образом влияющих на
эксплуатационные качества рассчитываемой
конструкции.
Методы расчета по «предельным
состояниям» используются для определения
прочностных свойств конструкций, а также
решения некоторых других вопросов в области
строительной техники. В строительной
теплофизике эти методы применяются прежде
всего для определения предельно допустимых
состояний охлаждения и увлажнения
ограждений.
Строительная теплофизика становится все
более необходимой для повышения качества
строительства по мере его развития на
территориях с неблагоприятным климатом,
совершенствования индустриальных методов
возведения зданий, уменьшения массы конструкций
и применения новых эффективных материалов.
§ 14. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
ПРИ УСТАНОВИВШЕМСЯ ПОТОКЕ ТЕПЛА
В простейшем виде ограждающая
конструкция здания по своей расчетной схеме
представляет плоскую конструкцию (стенку,
плиту), ограниченную параллельными
поверхностями. Она разделяет воздушные среды с
разными температурами.
Ограждающая конструкция называется
однородной, если выполнена из одного
материала, и слоистой, если состоит из нескольких
материалов, слои которых расположены
параллельно внешним поверхностям ограждения.
Через плоскую и достаточно протяженную
ограждающую конструкцию поток тепла
проходит перпендикулярно к ее поверхности. При
установившемся тепловом потоке,
возникающем при постоянных значениях температур
воздуха, прилегающего к теплой и холодной
поверхностям однородного ограждения,
количество тепла Q, проходящее через него, мо-
— 70 —

жет быть определено на основании закона
Фурье:
X
Q = fB —тн — FZ ккал, (14.1)
где тв и Тн — температуры н<а теплой и холодной
поверхностях ограждения, °С;
X— коэффициент теплопроводности
материала, ккал/(м-ч-град) [Вт/(м-°С)];
i6 — толщина ограждения, м;
F— площадь ограждения, м2;
Z — время передачи тепла, ч (с).
Из равенства (14.1) получим
F.Z(xB-xR)
ккал/(м.ч-град)[Бт/(м.°С)]. (14.1а)
Если толщину ограждения, его площадь,
время теплопередачи и разность температур
принять равными единице, то X = Q, т. е.
коэффициент теплопроводности представляет
количество тепла в ккал или джоулях,
которое проходит в единицу времени через 1 м2
однородного ограждения толщиной 1 м при
разности температур на его поверхностях 1°С.
Коэффициент теплопроводности — одна из
основных теплофизических характеристик
строительных материалов. Его значение
изменяется в широких пределах. Так, для гранита
он равен 3 ккал/(м-ч-град) [~3,5Вт/(м-°С)],
а для легких видов пенопласта — 0,035
(~ 0,04); металлы обладают наибольшей
теплопроводностью, например сталь имеет X = 50
(58), алюминий — 190 (220), медь — 330 (383).
Теплопроводность материалов
увеличивается при повышении их температуры. Однако
в практике эксплуатации зданий такое
увеличение теплопроводности особого значения не
имеет, так как изменения температуры
конструкций редко превышают 60°С. Увеличение
теплопроводности при повышении
температуры, существенно для теплоизоляции установок
с высокими температурами (например,
промышленных печей).
На качество строительства может повлиять
изменение коэффициентов теплопроводности в
зависимости от объемной массы (р кг/м3) и
влажностного состояния капиллярно-пористых
материалов. Чем меньше объемная масса, т. е.
чем больше пористость материала1» тем
меньше его коэффициент теплопроводности. С
повышением объемной массы материала его
теплопроводность возрастает. Так, для
воздушно-сухой кирпичной кладки с объемной
массой 1200 кг/м3 Я=0,4 (~0,45), а при
объемной массе 1800 кг/м3 X = 0,6 (~ 0,7).
Теплопроводность увеличивается и с
повышением влагосодержания материала. При
1 Имеется в виду пористость, образуемая
относительно мелкими порами, в которых не возникают
конвекционные токи воздуха, увеличивающие
теплопроводность.
Рис. 14.1. Изменение
теп лооров одности кл а д -
Kin .из обыкновенного
кирпича в зависимости
от его влагосодержания
■<. 0,8
с;
«з
[7s
£ s
и
V
X
X
а>
с;
у
/
0,6
0 2 4 6 8
со,%
этом увеличение происходит не по линейному
закону. Для многих материалов увеличение
теплопроводности при повышении
влагосодержания в пределах гигроскопической
влажности1 происходит быстрее, чем при дальнейшем
увлажнении материала (рис. 14.1).
Изменение теплопроводности строительных
материалов в зависимости от
влагосодержания имеет важное значение для строительства
и эксплуатации ограждающих конструкций
зданий в различных климатических районах
СССР.
Например, среднее влагосодержание2
кирпичной кладки наружных стен толщиной 0,64 м
жилых домов из красного кирпича составляет
в Ангарске и Иркутске 1 % и менее, тогда как
в Москве около 1,5—2%, а в Ленинграде
близко к 3%. В результате X кладки одинаковых
кирпичных стен составляет в центральных
районах Сибири около 0,6; в Москве — 0,7 а в
Ленинграде — до 0,8 ккал/(м-ч-град),
соответственно ~ 0,7; 0,82; 0,93 Вт/(м-°С).
В табл. IV.1 приложения приведены
значения X для различных материалов в
зависимости от их объемной массы и указано, в
каких условиях внешнего климата и
микроклимата помещений следует принимать значения
коэффициентов теплопроводности,
соответствующие сухим и нормальным условиям
эксплуатации.
Коэффициенты теплопроводности зависят
также от природы материалов, их
химического состава и особенностей кристаллической
структуры. Для металлов, в которых
значительная часть тепла переносится потоком
электронов, этот вид теплопроводности
основной. Чем выше электропроводность металла,
тем больше его теплопроводность (медь,
алюминий). Теплопроводность камневидных мате-
1 Гипр'осдскмтичеакая влажность материала возникает
в результате поглощения влаги, содержащейся в
окружающем его воздухе.
2 Влагосодержание со представляет отношение
массы влаги, содержащейся в пористом материале, к
массе сухого материала и обычно выражается в процентах
МЛ *(
сух
100, где Рвл и Рс ух— соответственно
сух
масса влажного и сухого (материала.
— 71 —

риалов (например, бетонов) вызвана
преимущественно волнами тепловых упругих
колебаний структуры. Чем тяжелее атомы или
атомные группы, образующие кристаллы в
структуре материала, и чем слабее они между
собой связаны, тем меньше теплопроводность
материала.
Зависимостью теплопроводности от
среднего атомного веса может быть объяснена
меньшая теплопроводность [Я=0,5 ккал/(мХ
*Хч-град) при р== 1600 кг/м3] шлакобето-
■нов с заполнителями из доменных шлаков
(содержащими примеси Са, Fe, Мп) по
сравнению со шлакобетонами на котельных шлаках
[(примеси С; л=0,65 ккал/('м««ч-град) при
р== 1600 кг/м3]. Соответственно меньшей
теплопроводностью обладают бетоны на
карбонатном, а не на кварцевом песке (Са вместо
Si).
Цель теплофизического расчета
ограждающих конструкций — придание им
необходимых теплозащитных качеств; в связи с этим
отношение коэффициента теплопроводности к
х
толщине ограждения — [см. формулу (14.1)]
заменяется обратной величиной
градХ
/•1 л2
(14.2)
Хм2-ч/ккал (°С-м2/Вт), которая называется
термическим сопротивлением однородного
ограждения или отдельного конструктивного
слоя, входящего в состав слоистой
конструкции, и обрзначается буквой R.
Термическое сопротивление слоистой
конструкции равно сумме термических
сопротивлений всех слоев, т. е.
• •" к '
где »6i...6n — толщина отдельных слоев, м;
Xi...Xn—коэффициенты теплопроводности
материалов слоев.
При передаче тепла через ограждающую
конструкцию происходит падение
температуры от tB до tH. При этом общий
температурный перепад tB — ^н состоит из суммы трех
частных температурных перепадов (рис. 14.2).
Техмпература внутренней поверхности тв
ограждающей конструкции в холодный период
года более низка, чем температура воздуха
помещения, т. е. имеет место температурный
перепад tB— тв. В пределах толщины
ограждающей конструкции температурный перепад
равен Тв — тн. Температура наружной
поверхности конструкции несколько выше
температуры наружного воздуха и перепад у этой
поверхности составляет тн — ^н-
Каждый из этих температурных
перепадов вызван конкретным сопротивлением
переносу тепла: перепад iB— тв — сопротивлением
тепловосприятию /?в; перепад тв—тн — терми-
Рис. 14.2.
Распределение
температур в однородной
ограждающей
конструкции при
постоянном
тепловом потоке
ческим сопротивлением конструкции R;
перепад тн — tB — сопротивлением теплоотдаче RB.
Сопротивления тепловосприятию и
теплоотдаче иногда называют сопротивлениями
теплообмену; они имеют такую же размерность, как
и термическое сопротивление, т. е. град-м2Х
Хч/ккал (°С-м2/Вт). Таким образом,
сопротивление потоку тепла может быть выражено
перепадом температур в °С, при котором
через каждый 1 м2 в единицу времени проходит
поток тепла, равный единице в принятой
системе измерения («ккал или Дж).
Общее сопротивление ограждающей
конструкции теплопередаче R0 равно сумме всех
отдельных сопротивлений, т. е.
6
#0 = #в+2 — +/?нград.м2.ч/ккал (°С-м2/Вт). (14.3)
Сопротивление тепловосприятию RB
зависит от размеров помещения, фактуры
поверхности ограждения, скорости конвекционных
токов воздуха у поверхности, условий
лучистого теплообмена, а также от величины
перепада tB— тв. В теплофизических расчетах
ограждающих конструкций (стен, полов и
гладких потолков) отапливаемых зданий RB
принимается равным 0,133 град-м2-ч/ккал
[0,114 °С-.м2/Вт]*.
Сопротивление теплоотдаче RH зависит от
высоты и этажности зданий, скорости ветра и
условий лучистого теплообмена. В расчетах
принимается RH = 0,05 для наружной
поверхности стен и бесчердачных покрытий и /?н =
= 0,1 град-м2-ч/ккал для наружной
поверхности чердачных перекрытий (~ 0,045 — 0,09
°С-м2/Вт).
Величины, обратные сопротивлению тепло-
восприятия и теплоотдачи, т. е. ав = — и
ан :
#я
называются соответственно
коэффициентами тепловосприятия и теплоотдачи.
Численные значения ав в соответствии с
указанным выше значением RB составляют
* Нормируемые в СНйП П-А.7-71 значения Rm
ниже экспериментально измеренных и в жилых зданиях
могут быть увеличены до 0,14—0,15 град-м2-ч/ккал
(0,12—0,13°С-м2/Вт) для конструкций с гладкой
поверхностью.
72 —

7,5 ккал/(град.м2-ч) (8,7 Вт/(м2.°С).
Аналогично значения коэффициента теплоотдачи ан
составляют 20 и 10 ккал/(град-м2-ч) [22 и
11 Вт/(м2.°С)].
Пример. Определить сопротивление теплопередаче
R0 наружной стены жилого дома в Москве,
выполненной в виде панели из керамзитобетона, толщиной 0,3 м,
покрытой с внутренней и наружной сторон
фактурными слоями (штукатуркой) толщиной по 0,015 м
(рис. 14.3.). Объемная масса керамзитобетона 800 кг/м3,
а фактурных слоев — 1600 кг/м3. Толщина
конструктивных слоев принимается ,в м, поскольку в физическую
размерность R0 входит эта .величина
По табл. IV. 1 приложения находим значения
коэффициентов теплопроводности (соответствующие
нормальным условиям эксплуатации): X керамзитобетона—
0,25; Я наружного фактурного слоя —0,65;
внутреннего—0,55 ккалДм-град-ч) [0,29; 0,75; 0,64 Вт/(м-°С)].
Коэффициент теплопроводности наружного фактурного
слоя больше, чем внутреннего, поскольку в холодный
период года наружный слой более влажен и
теплопроводен.
По формуле (14.3) находим:
6 0,015 0,3
Ro = Rb + 2 V + *H = 0,133 + -^r-+-r^ +
0,55
0,25
0,015
0,65
■0,05=1,43 град-м2-ч/ккал (1,23 вСм2/Вт).
Стена обладает высоким сопротивлением
теплопередаче, до при повышении объемной массы
керамзитобетона, например до 1*200 юг/м3, значение Ro
снижается до недопустимых пределов 0,97 град-м2-ч/ккал
(0,83°С.м2/Вт).
При определении теплопотерь через
ограждающие конструкции важное значение имеет
величина, обратная общему сопротивлению
теплопередаче, т. е. Ко = —, называемая об-
щим коэффициентом теплопередачи.
Тепловой поток Q, проходящий через
ограждающую конструкцию, при Z=\ и F=l
может быть представлен в виде
Q^KoVb — tB) ккал/(м*.ч) (Вт/м*) (14.4)
или
'в — in
Q =
ккал/(м2-ч) (Вт/м2). (14.5)
При установившемся потоке тепла как
входящий в ограждение поток тепла, так и
проходящий через него равны одной и той
же величине Q. Поток тепла, проходящий
через внутреннюю поверхность ограждения,
может быть выражен как ^в~ в. Тогда
■*н
%RB
ккал/(м2-ч) (Вт/м2). (14.6)
Из этого равенства следует, что
Ro=-
RB град-м2.ч/ккал (0С-м2)/Вт). (14.7)
Выражение (14.7) используется для
определения необходимых теплозащитных качеств
ограждающих конструкций.
_Рис. 14.3.
Наружная стена из керам-
з иго бетонных
панелей. Фактурные
слои: / —
наружный; 2 —
внутренний; 3 — карамз.и-
тобетоя
f- о,зз-4
Для проектирования ограждающих
конструкций СНиП установлено минимальное или
требуемое сопротивление теплопередаче —
i?£p. В качестве основного нормируемого
параметра принимается температурный перепад
(^в—тв). Ето величина зависит от назначения
помещения и вида ограждающей конструкции.
Чем меньше нормируемая величина перепада
tB—Тв, тем более высоким сопротивлением
теплопередаче должна обладать
ограждающая конструкция.
В помещениях жилых и общественных
зданий на внутренней поверхности наружных
стен, в наиболее холодные периоды зимы, не
допускается .перепад более 6°, а на
поверхности чердачных перекрытий— более 4,5°. В тех
производственных помещениях, где
человеческий организм выделяет больше тепла (при
физической работе), температурные перепады
на поверхности ограждений допускаются до 7
и даже 10°.
В помещениях с высокой влажностью
воздуха значение температуры на внутренней
поверхности ограждающих конструкций следует
принимать не ниже температуры точки росы,
во избежание конденсации влаги.
Следует напомнить, что формула (14.7),
на основании которой вычисляется требуемое
сопротивление теплопередаче, соответствует
условиям установившегося потока тепла, а
потому не может отразить процесс постепенного
охлаждения ограждающей конструкции,
происходящего в действительности. Бели тепло-
физический расчет производится для о'гражде-
ний, отделяющих отапливаемые помещения от
холодного чердака, подвала и подполья, в
которых температура воздуха отличается от
наружной, то в формулу (14. 7) вводится
коэффициент п, зависящий от положения
наружной поверхности ограждения по отношению к
наружному воздуху и имеющий значения:
п = 1—для наружных стен и бесчердачных покрытий;.
п=0,9—для чердачных перекрытий;
я = 0,75—для перекрытий над холодными
подпольями
Тогда
£ТР== в— н) п ^ град.м2,ч/ккал (•С.м1/Вт). (14.8)
* в — Тв
— 73 —

Сопротивление теплопередаче
проектируемой ограждающей конструкции, вычисленное
по формуле (14,3), должно во всех случаях
превышать величину требуемого
сопротивления, установленную по формуле (14.8), или
по крайней мере быть равным этой величине,
т. е.
Яо>*ТоР.
При проектировании часто применяются
ограждающие конструкции с воздушными
прослойками, обладающими некоторым
термическим сопротивлением и повышающими общее
сопротивление ограждения теплопередаче.
Несмотря на то, что воздух в неподвижном
состоянии имеет весьма .малый коэффициент
теплопроводности (до 0,021 ккал/(м-ч-град)
[до 0,024 Вт/(м-°С)], термическое
сопротивление воздушных прослоек в ограждающих
конструкциях оказывается сравнительно
небольшим. Кроме того, термическое сопротивление
воздушных прослоек очень мало зависит от
их толщины. Объясняется это тем, что
передача тепла через воздушные прослойки
происходит главным образом путем конвекции и
излучения. С увеличением толщины
прослойки возникающие в ней из-за разности
температур поверхностей, ограничивающих
прослойку, конвекционные токи усиливаются.
Поэтому не происходит существенного
увеличения термического сопротивления.
Устройство воздушной прослойки толщиной более
50 мм, как правило, нецелесообразно.
Для холодного периода года термическое
сопротивление замкнутых, т. е. изолированных
от проникания воздуха извне, воздушных
прослоек /?в.п приведено в табл. 14.1.
ТАБЛИЦА 14.1. ТЕРМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ
ЗАМКНУТЫХ ВОЗДУШНЫХ ПРОСЛОЕК
Толщина
прослоек, мм
10
20
30
50
100
150 и более
R град.м*-ч/ккал
для прослоек
вертикальных и
горизонтальных при потоке
тепла снизу вверх
0,17
0,18
0,19
0,20
0,21
0,22
для прослоек
горизонтальных при
потоке тепла сверху
вниз
0,18
0,22
0,24
0,26
0,27
0,28
Из табл. 14.1 видно, что наибольшими
теплозащитными свойствами обладают
горизонтальные воздушные прослойки с более
теплой верхней поверхностью (при потоке тепла
сверху вниз). Теплый воздух
сосредоточивается в верхней части прослойки и как бы
«прилипает» к ее поверхности. Относительная
неподвижность воздуха уменьшает
конвекционный перенос тепла.
В ограждающих конструкциях зданий
воздушные прослойки не всегда .могут считаться
замкнутыми, поскольку строительные
материалы пористы, а элементы конструкций имеют
неплотности и в прослойку проникает
холодный воздух, снижая ее термическое
сопротивление.
Снижение 7?в.п в зависимости от степени
воздухопроницаемости внешних слоев
конструкции может быть различным. В среднем для
вертикальных прослоек в наружных стенах
величина 7?в.п уменьшается примерно в 2
раза по сравнению с данными табл. 14.1.*
Отделка более теплой поверхности
воздушной прослойки отражающими лучистое тепло
материалами, например алюминиевой
фольгой, уменьшает передачу тепла излучением
и повышает указанное в табл. 14.1
термическое сопротивление прослойки также
приблизительно в 2 раза.
Однако в каменных и бетонных
ограждающих конструкциях поверхность алюминиевой
фольги при наличии влаги быстро теряет свои
отражательные свойства из-за действия
щелочной среды. Поэтому такая изоляция
оказывается достаточно долговечной только в
конструкциях сухих помещений.
О-бщее сопротивление теплопередаче
ограждающих конструкций с воздушными
прослойками определяется по формуле (14.3); при
этом термическое сопротивление прослойки
принимается по табл. 14.1.
При установившемся потоке тепла
распределение температур внутри ограждающей
конструкции подчиняется определенным
закономерностям и значение температуры может
быть легко вычислено для каждого сечения
или слоя конструкции. Если из равенства
(14.6) определить значение температуры на
поверхности конструкции, обращенной в
помещение, то получим:
•Ко
Аналогично из равенства потоков тепла,
проходящих через . первый слой
(произвольной толщины х), граничащий с помещением,
и через конструкцию в целом, т. е.
*в ^х *в *н
Rb — Rx Ro
* Термическое сопротивление воздушных прослоек
принимается равным нулю, если они вентилируются
наружным воздухом, например, в целях улучшения влаж-
ностного состояния конструкции.
— 74 —

получим значение температуры хх на
границе этого слоя:
т^'в-Ц^ (RB + RX)QC, (И. 10)
где Rx — термическое сопротивление слоя, граничащего
с помещением и имеющего толщину х.
В общем случае это будет конструктивный
слой, расположенный между сечением, в
котором определяется температура, и
поверхностью ограждения, обращенной в помещение.
Очевидно, что те/мпература на наружной
поверхности ограждающей конструкции тн
будет равна:
Тн^в~^Чг^(#в + 2Я)#С, (14Л1)
где ZR — термическое сопротивление всей
ограждающей конструкции.
По формулам (14.9) — (14.11) можно
вычислить значения темлератур на границах
конструктивных слоев слоистых ограждающих
конструкций. Кроме того, из этих формул
видно, что в пределах каждого конструктивного
слоя падение температур происходит по
линейному закону, но с различным наклоном
линий падения температуры, в зависимости от
значения коэффициента теплопроводности
материала. Если конструктивный слой вьшолнен
из материала с малой теплопроводностью,
линия падения температуры будет иметь
больший угол наклона к горизонту |3; если
материал с большой теплопроводностью, угол р
уменьшится. Однако во всех случаях
отношение перепада температур на границах
конструктивного слоя к термическому сопротивле-
Дт
нию последнего — остается постоянным и
равным tgp.
На этом основан графический метод
определения температур внутри ограждения.
Конструктивные слои ограждающей конструкции
следует вычертить в масштабе их
термических сопротивлений, а не в масштабе
реальных толщин (рис. 14.4). Тогда линия
температур выразится прямой, проходящей сквозь
всю ограждающую конструкцию с одним и
тем же углом -наклона. Точки пересечения
этой линией границ конструктивных слоев
будут соответствовать значениям температур.
Если спроектировать точки пересечения этой
линией границ конструктивных слоев на
чертеж конструкции, выполненный в масштабе
реальных толщин (рис. 14.4, б), получим
действительное распределение температур в
конструкции. При этом на правом чертеже утлы
наклона температурной линии в пределах
каждого конструктивного слоя будут различными
и общее распределение температур внутри
ограждения представится ломаной линией.
Рис. 14.4. Графический расчегг распределения температур
в ограждении
а — конструкция, вычерченная в масштабе термических
сопротивлений; б — конструкция, вычерченная в масштабе реальных
толщин
§ 15. ОСОБЕННОСТИ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКОГО
РАСЧЕТА НЕОДНОРОДНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ
КОНСТРУКЦИЙ
При установившихся условиях
теплопередачи через плоскую тещюф'изически
однородную ограждающую конструкцию передачи
тепла с одного участка ограждения на другой
соседний не происходит и температура в
ограждении изменяется только в одном
направлении (по нормальным сечениям конструкции
от внутренней до наружной поверхности).
Реальные ограждающие конструкции
зданий часто неоднородны в теплофизическом
отношении, поскольку имеют углы, проемы и
стыки различных элементов. Распределение
температур на таких неоднородных участках
более сложно, так как возможна передача
тепла от одного сечения конструкции к
другим соседним сечениям (рис. 15.1). В
результате тепло распространяется в двух
направлениях—х и у. В связи с этим в углах стен,
около проемов и стыков одномерное
распределение температуры нарушается.
В «неоднородных «или имеющих сложное очертание в-
плане конструкциях распределение температур
(температурное поле) при установившихся условиях
теплопередачи определяется решением дифференциального
уравнения Лапласа:
дх* + ду* ~~~ '
где т — температура в точке конструкции с
координатами х, у.
Физический смысл этого уравнения состоит в том,
что значения температур в любой точке конструкции
постоянны, в связи с чем изменение потока тепла в
любом направлении равно нулю и сумма этих изменений-
также равна нулю. Отсюда следует, что количество
тепла, притекающего к любой точке, равно утекающему от
нее.
Численное решение уравнения Ланласа очень
трудоемко. Расчет температурного поля в неоднородной
конструкции или со сложным очертанием в плане более
— 75 —

Рис. 15.1. Передача тепла к менее утепленным
участкам ограждающих конструкций и искажение
одномерного распределения температуры у стыка панелей
Ц],-20°
Шг-20*
Рис. 15.2. Распределение температур в наружном углу
стены, установленное при помощи электроинтегратора
Рис. 15.4. Кирпичная стена колодцевой кладки
(колодцы заполнены шлакобетоном)
Tt„(-20e)
+tB(+18°}
Ro>C
Рис. 15.5 Схема ограждающей конструкции с
теплопроводным включением
Рис. 15.3. Расчетная схема неоднородной ограждающей
конструкции
просто может быть выполнен при помощи
электромоделирования процесса распределения тепла.
Электромоделирование основано на физическом
тождестве распределения потенциала в
электростатическом поле и температуры в установившемся
температурном поле. Расчет выполняется с помощью
специального счетно-решающего устройства —
электроинтегратора.
Электроинтегратор для моделирования плоских
(двумерных)^ температурных полей представляет собой
координатную сетку, между узлами которой
соответствующими переключениями можно подобрать омические
сопротивления, пропорциональные соответствующим
термическим сопротивлениям. Координатная сетка
накладывается на все рассматриваемое сечение ограждающей
конструкции. Система электроинтегратора
присоединена к сети постоянного тока, питаемой аккумулятором
А (рис. 15.2). Крайние узлы сетки присоединены к ши-
•нам IIL и Шг. Омические сопротивления между сеткой
.и шинами пропорциональны сопротивлениям
теплообмену (RB и Rw).
Величины электрических потенциалов в узлах сетки
•измеряются с помощью гальванометра Г,
присоединяемого к шине и контакту К, включаемому в любой из
узлов сетки. Гальванометр показывает разность потен-
циало<в между шиной и соответствующим узлом сетки
или непосредственно потенциал в узле. Измеренные
величины пропорциональны соответствующей разности
температур или значению температуры в
рассматриваемом узле.
На рис. 15.2 показано распределение
температур в наружном углу стены. Из рисунка
видно, что температура в углу ниже
температуры поверхности участка стены, удаленного
от угла. Понижение температуры может
достигать 4—7° и служить причиной
отсыревания стен в наружных углах здания.
Предупредить это явление можно или путем
дополнительного утепления стен в наружных углах,
или путем размещения в них стояков
центрального отопления.
Причины понижения температур на
внутренней поверхности наружных углов
следующие:
неравенство площадей тепловосприятия и
теплоотдачи, вытекающее из геометрической
формы угла. Первая площадь значительно
меньше второй;
изменение коэффициента тепловосприятия
ав на внутренней поверхности наружного
угла из-за уменьшения лучистого теплообмена
и ослабления конвекционных токов воздуха.
Понижение температур на внутренней
поверхности ограждающих конструкций имеет
место также на участках, выполненных из
более теплопроводных материалов. Оно
допускается только в помещениях с нормальной
влажностью (не более чем на 1—2°) во избежание
конденсации влаги на переохлажденных
участках ограждения.
Для конструкций, отдельные участки
которых состоят из материалов или элементов, об-
— 76 —

ладающйх более низкими теплофизическими
свойствами, расчет по формуле (14.3) может
дать результат, сильно отличающийся от
действительного значения R0 для
неоднородной конструкции.
Приближенный теплофизический расчет
неоднородных ограждающих конструкций
состоит в определении средней величины
термического сопротивления по значениям
термических сопротивлений отдельных участков
ограждения. Поскольку в неоднородной
конструкции основное направление потока тепла
(от внутренней поверхности ограждения к
наружной) искривляется (из-за различной
теплопроводности отдельных элементов), тепло-
физический расчет приходится выполнять два
раза, рассматривая конструкцию: 1) в
направлении, параллельном основному потоку
тепла, и 2) в направлении, перпендикулярном к
этому потоку.
Для первого расчета ограждающая
конструкция мысленно разрезается плоскостями,
параллельными потоку тепла, на отдельные
участки с разными теплофизическими
свойствами. В конструкции (рис. 15.3) это будут
участки /, //, /// с площадями на поверхности
Fi, Fn9 Fm и термическими сопротивлениями
Ri, Rn, Riu. Термическое сопротивление
каждого участка находится по формуле (14.2):
Среднее значение термического
сопротивления по первому расчету, т. е. в
.направлений, параллельном потоку тепла, будет:
Ri^Tr
F/+Fn + F<
гш
•+-
41
*//
гш
град.м3-ч/ккал (•С-м1/Вт). (15.1)
*w
Для второго расчета ограждающая
конструкция плоскостями, перпендикулярными к,
потоку тепла, разрезается на отдельные слои.
В результате расчетная схема ограждения
становится подобной слоистой конструкции;
при этом отдельные слои мюгут быть
однородными или неоднородными. На рис. 15.3 эти
■слои обозначены цифрами i, 2, 3.
Термическое сопротивление однородных
слоев 1 и 3 определяется как R = —, а для
вычисления термического сопротивления
неоднородных слоев (слоя 2) предварительно
определяется средняя величина коэффициента
теплопроводности А,Ср по формуле
\K1F1 + X2F2 + k3F9
^ср ■
Fi + Ft + Ft
Х[Вт/(м.*С)]
ккал/(м-ч-град)х
Тогда термическое сопротивление слоя,
выполненного из различных материалов, /?2= г^-.
АСр
Термическое сопротивление ограждающей
конструкции по второму расчету, т. е. в
направлении, перпендикулярном к потоку тепла,
будет:
6t 65 бз
^1 А(»р A3
+ #а град.мя-ч/ккал (#С-м2/Вт).
Rl обычно превышает действительную
величину термического сопротивления, a R±
получается меньше этой величины; расчетное
значение #Расч приближенно устанавливается как
средняя величина между результатами
первого и второго расчетов:
Rv&&4 —
*Н+*х
град.ма-ч/ккал* (*С-м*/Вт). (15.3)
Расчетная величина общего сопротивления
ограждения теплопередаче #Расч получается
суммированием термического сопротивления
О^расч), установленного по формуле 15.3, с
величинами сопротивлений теплообмену (RB
и Ян):
/?Рас,=/г1+Лр.ст+Лвград.м1-ч/ккал (•С-м»/Вт). (15.4)
Полученная величина /?0расч должна быть
сопоставлена с величиной Rj?e6 , т. е. Rv*C4 >
о 7 о ^
^R0Tpe6, как было указано выше.
Пример. Определить сопротивление теплопередаче
кирпичной стены колодцевой кладки1 при заполнении
пустот шлакобетоном с объемной массой 1500 кг/м3
(рис. 15.4).
Коэффициент теплопроводности кирпичной кладки
X=0,7; шлакобетона — К=0,6 ккал/(м«ч-град) [0,81 и
0,7 Вт/(,м.°С)].
Расчет конструкции в направлении, параллельном
потоку тепла. Разделим конструкцию плоскостями,
параллельными потоку тепла, на участки / и //.
Термические (сопротивления этих участков Ri и Rn и площади
их поверхности F (с размером по высоте 1 м) будут:
На участке^, = — + — + — =
= 0,84 градм2-ч/ккал; (0,72 вС-ма/Вт);
Fj =0,12-1 = 0,12 м2.
0,12 ( 0,33 t 0,12
На участке // i?7/ = -
Тогда
0,7 ' 0,6 ' 0,7
= 0,89 град• м2 • ч/ккал (0,77 #С• м2/Вт);
/?/7 = 0,51-1 =0,51 м2.
Яв =
*/ +
~*7 +
Рц
0,63
~0,12 0,51
' ^ 0,84 + 0,89
= 0,88 град-м2-ч/ккал (0,76 •С-м2/Вг).
* В расчетах иногда принимается /?рас
.Яй+2#х
(15.2)
1 Стена из кирпича с вертикальными
пустотами-колодцами.
77 —

Расчет конструкции в направлении, перпенбикуляр-
ном к потоку тепла. Разделим конструкцию
плоскостями, перпендикулярными к потоку тепла на пять слоев.
Термические сопротивления этих слоев будут
0,12
#1 = #5 = -— = 0,17 град.м2.ч/ккал (0,15°С.м2/Вт).
Для установления термического сопротивления
слоев 2 и 4 предварительно вычисляем среднюю величину
коэффициента теплопроводности с учетом площадей
конструкции, выполненных из кирпичной кладки и
шлакобетона:
А-ср —
Аа Fx + Х2 F2 0,7-0,12 + 0,6-0,51
Тогда:
F1 + F2 0,12 + 0,51
= 0,63 ккал/(м.ч-град [0,73 Вт/(м-°С)].
0,13
#2 = Я4== —- = 0,2 град.м2-ч/ккал (0,17 сСм2/Вт);
0,63
0,07
/?в = г-т"=0,12 град-м2.ч/ккал (0,1 °С-м2/Вт);
0,6
R± = R, + R2 + Rz + R4 + R5 = 0,17 + 0,2 + 0,12 +
+ 0,2 + 0,17 = 0,86 гр.ад-м2.ч/ккал .(0,74вС-м2/Вт).
Средняя величина термического сопротивления
конструкции
Яя+/?± 0,88 + 0,86
2 = 2 =
= 0,87 град.м2-ч/ккал (0,75 °С-м2/Вт).
Общее сопротивление теплопередаче стены колод-
цевой кладки с учетом двусторонней штукатурки
толщиной по 0,015 м будет:
*Чрасч —
б
#в = Яв+2 — +#н = 0,133-
0,015
0,55
+ 0,87 +
0,015
+ gg +0,05=1,11 град-м2-ч/ккал (0,95 °С-м2/Вт),
0,65
где 0,55 и 0,65 — коэффициенты теплопроводности
внутренней и наружной штукатурки.
Полученная величина R0 должна быть больше
требуемой величины сопротивления теплопередаче,
определяемой по формуле v(14.8):
К,= «.-',)« ^ (18 + 29)1 0>133 =
tB — тв 6
= 1,04 град.м2-ч/ккал (0,9 °С.м2/Вт),
где 29° — расчетная температура наружного воздуха
для конструкций средней массивности в
Московской области.
Поскольку расчетная величина R0 превышает #£р
рассмотренная конструкция стены пригодна для
применения в Московской области.
Приведенный метод расчета дает
приемлемый результат в том случае, когда разница
между значениями R\\ и R± не превышает 20—
30%. Приближенность расчета объясняется
тем, что пр'И определении R$ не уч/игыв-ается
искривление теплового потока, так как в
пределах каждого участка направление потока
принимается прямолинейным; при
определении R± не учитывается неравномерность
распределения твмшератур по поверхности
неоднородных слоев. Принятые допущения были
бы справедливы при отделении участков /, //
и /// друг от друга очень тонкими
пластинками из абсолютно нетеплопроводного
материала (Х=0), а слоев 1, 2 и с? —такими же
пластинками, но из абсолютно теплопроводного
материала (Я=оо).
Описанный метод расчета неоднородных
конструкций достаточен лишь в том случае,
если понижение температуры на поверхности
более теплопроводных участков конструкции
не вызовет конденсации влаги, которая
приводит к увлажнению ограждения и потере им
необходимых теплозащитных качеств.
Поэтому теплофизический расчет неоднородных
конструкций с теплопроводными включениями
(рис. 15.5) должен быть дополнен проверкой
сопротивления теплопередаче ограждения R'
в месте таких включений по формуле
R0>
R0r\
0+Г)
град-м2-ч/ккал,
(15.5)
где R0—сопротивление теплопередаче ограждения на
участках с отсутствием теплопроводных
включений;
11 — безразмерный коэффициент, зависящий от
геометрической формы теплопроводного включения, а также
от отношения его размера а к общей толщине ог-
а
раждающей конструкции i6, т. е. от —; этот
о
коэффициент устанавливает величину понижения
температуры на поверхности теплопроводного
включения ограниченного размера, как часть (долю
единицы) от возможного понижения на поверхности
бесконечно протяженного теплопроводного
включения;
9 — отношение разностей характерных температур,
выражающее надежность ограждения против
конденсации влаги и зависящее от температуры и
влажности воздуха в помещении, а-также от отношения
R° -
действительного и требуемого сапротивле-
ний теплопередаче.
Формула (15.5) выведена из
закономерностей для установившегося потока тепла, а
значения коэффициентов г) установлены на
основе решений дифференциального уравнения
Лапласа для двумерного температурного поля
ограждающих конструкций с
теплопроводными включениями.
Ниже приводятся значения коэффициентов
г\ для теплопроводных включений
прямоугольной формы:
а/6
Л
0
0
0,02
0,12
0,05
0,24
0,1
0,38
0,2
0,55
0,4
0,74
— 71

Продолжение
а/д
Л
0,6
0,83
0,8
0,87
1
0,9
1,5
0,95
2
0,98
2,5 и
более
1
Значения 8 для ограждаемых помещений
с различной температурой и относительной
влажностью, изменяющиеся в зависимости от
соотношения —-, приведены в табл. 15.1.
ТАБЛИЦА 15.1. ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ 0
Помещения,
влажность и температура
воздуха в них
Жилые и
общественные с
влажностью 50% при
/в=<18° . . . .
Отапливаемые
производственные
с влажностью 45%
при /в ='15° . .
тр
Значения 9 при RQ JR 0
1
0,5
0,31
1,1
0,64
0,44
1,2
0,81
0,57
1,3
0,95
0,71
1,5
1,24
0,97
1,8
1,72
1,4
2,1
2,15
1,83
Пример. Проверить допустимость сквозных
теплопроводных элементов бетонного каркаса в стене
производственного здания, выполненной из пенобетонных
блоков с объемной массой 700 кг/м3, толщиной 0,25 м.
Расчетная температура наружного воздуха равна
—36°, внутреннего +15°. Относительная влажность
воздуха в помещении 45%. Сечение элемента бетонного
каркаса 0,25X0,15 м.
а 0,15
Отношение — = =0,6; тогда коэффициент
О U, Ли
-Л =0,83. Сопротивление теплопередаче станы из
пенобетонных блоков по формуле (14j3) равно:
Яо = 0,133 + -^-+0,05 =
= 1,44 град-м2-ч/ккал (1,27 °С-м2/Вт),
где 0,2 — коэффициент теплопроводности пенобетона в
сухих условиях эксплуатации.
Требуемое сопротивление теплопередаче для
отапливаемых помещений производственных зданий с
относительной влажностью воздуха менее 50% определяется
по формуле (14.8) при обеспечении температурного
перепада на поверхности конструкции в 10е:
= 0,68 град-м2-ч/ккал (0,58 °С.м2/Вт).
Расчетное сопротивление теплопередаче превышает
1 45
требуемое в —Т^-""2»1 Раза- Тогда величина 8,
согласно табл. 15.1, равна 1,83, а необходимое сопротивление
теплопередаче теплопроводного включения
' ^М 1,44-0,83
^° — e-f-т] _ 1,83 + 0,83 ~~
= 0,44 град.м2-ч/ккал (0,38 сС-м2/Вт).
Фактическое сопротивление теплопередаче элемента
бетонного каркаса [бетон с кирпичным щебнем, %=
= 0,8 >ккал/(м-ч-град)] определяется по формуле (14.3):
0 25
#о = 0,133+ -1— 4 0,05 = 0,49>0,44 град.м2-ч/ккал.
0,8
В тех случаях, когда проверка по формуле
(15.5) показывает, что сопротивление
теплопередаче R0' недостаточно, конденсации влаги
можно избежать путем уменьшения толщины
теплопроводного включения, применения для
теплопроводного включения другого
материала с меньшим коэффициентом
теплопроводности, местного утепления ограждения на
участках теплопроводных включений или
повышения сопротивления теплопередаче
конструкции в целом.
§ 16. ТЕПЛОПЕРЕДАЧА В НЕСТАЦИОНАРНЫХ
УСЛОВИЯХ И ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТЬ
Все изложенные выше теплофизические
расчеты основаны на том, что температуры
воздуха с наружной и внутренней сторон
ограждающей конструкции постоянны и через
последнюю проходит неизменный
установившийся поток тепла. Однако постоянство
температур в реальных условиях наблюдается
редко.
Колебания наружной температуры
вызывают нагрев или охлаждение внешних слоев
ограждающей конструкции, а величина
теплового потока и распределение температур
в'конструкции в связи с этим изменяются даже при
постоянной температуре «в помещении. В тех
случаях, копда колеблется и температура
внутреннего воздуха, результаты тепло-физических
расчетов по установившемуся потоку тепла
еще менее достоверны. Закономерные
колебания температуры внутреннего воздуха
характерны для зданий с периодически
действующим отоплением (например, комнатными
печами) .
В летних условиях наружная поверхность
ограждений периодически нагревается
солнцем, что вместе с высокой температурой
наружного воздуха вызывает прогрев
ограждения и повышение температуры в помещении.
Следовательно, оценка теплофизических
свойств строительных материалов и ограждающих
конструкций только по величинам
термического сопротивления оказывается при
периодических тепловых воздействиях
недостаточной. Поэтому ограждающие конструкции
оценивают еще и по их свойству сохранять
относительное постоянство, распределения
температуры.
При передаче тепла через плоскую
однородную ограждающую конструкцию принято,
что поток тепла имеет только одно направле-
— 79 —

ние, от теплой к холодной поверхности
конструкции. Если считать, что это направление
совпадает с направлением оси координат х, и
выделить слой конструкции толщиной dx, то
количество тепла Q, проходящее через этот
слой при установившихся условиях, будет:
Q = -k — , (16.1а)
где к — (коэффициент теплопроводности материала;
dt
-\— — изменение ((градиент) температуры по толщине
конструкции, сС/м.
Знак «—» в правой части уравнения означает,
что направление потока тепла совпадает с
направлением понижения температуры.
При неустановившихся условиях
теплопередачи, что связано с изменением
температуры материала, величина теплового потока,
проходящего через слой конструкции dx,
будет изменяться. Изменение величины
теплового потока происходит из-за поглощения или
выделения тепла слоем при изменении его
температуры во время нагрева или
охлаждения.
'Количество тепла dQ, необходимое для
повышения температуры слоя толщиной dx на
dt градусов за время dZ, будет
пропорционально теплоемкости слоя, равной cpdx, т. е.
dQ = —c9dx d~, (16.16)
о Z
тле с — удельная теплоемкость материала слоя,
закал/ (кг • up ад) [кДж/( (кг • °С) ];
р — объемная масса материала, кг/м3.
Знак «—» означает, что повышение
температуры слоя происходит в результате
поглощения им тепла и уменьшения величины
теплового потока.
Последнее уравнение хможет быть записано
в частных производных в виде, выражающем
изменение потока тепла по толщине слоя в
результате поглощения им тепла:
dQ dt
— = -ср — . (16.1В)
Заметим, что выражение для изменения
потока тепла по толщине слоя можно
получить дифференцированием по dx уравнения
(16.1а):
dQ d*t
т^« —Я — . (16.1г)
дх дх* '
Так как изменение во времени величины
потока тепла, проходящего через слой,
вызывается (при отсутствии в слое внутренних
источников тепла) только нагреванием или осты-
dQ
ванием слоя, величины —- в уравнении
(16.1в) и —^ в уравнении (16.1г) должны
быть равны между собой. Тогда
дч_ __ jH_
дх* ~~С? Ы
или
Выражение (16.1д)— дифференциальное
уравнение Фурье для неустановившегося
потока тепла, имеющего направление только по
одной оси координат. Оно показывает, что
изменение во времени Z температуры в каком-
либо слое конструкции пропорционально
изменению градиента температуры в
направлении потока тепла.
Коэффициентом пропорциональности
является член —, называемый коэффициентом
с?
температуропроводности материала и
имеющий кинематическую размерность (м2/ч или
м2/с). Коэффициент температуропроводности
характеризует скорость выравнивания
температуры внутри однородной конструкции. Чем
больше величина —, тем быстрее завер-
с?
шится процесс остывания или нагрева.
Для расчета неустановившегося процесса
передачи тепла через ограждающую
конструкцию важное значение имеет не только
коэффициент теплопроводности Я, но и
теплоемкость ср материала слоя, в котором
происходят изменения температуры при нагреве или
остывании.
Закономерность изменений температурных
воздействий на поверхность конструкций
может быть выражена в виде периодических
колебаний (рис. 16.1). Период колебаний
соответствует периоду отдачи тепла системой
отопления или периоду нагрева ограждений
солнечными лучами.
Величина максимального повышения или
понижения температуры против ее среднего
значения представляет собой амплитуду
колебаний температуры At.
Решение дифференциального уравнение
(16.1д) для условий периодических колеба
ний температуры воздушной среды показыва
ет, что эти колебания распространяются
преимущественно только во внешних слоях конст
рукции. При этом толщина, в которой проис
ходит наиболее заметное затухание темпера
турных колебаний, зависит от периода
температурных воздействий на поверхность конст
рукции. Чем короче период колебаний
температуры внешней среды, тем меньше толщин
конструкции, на которую они распространяют
ся.
— 80 —

Рис. 16Л. Схема периодических колебаний темдерат\ры
воздуха
Тепл офизические свойств а огр аждающей
конструкции при периодических колебаниях
температуры воздушной среды связаны с
такими понятиями, как усвоение тепла
поверхностью конструкции и толщиной слоя
материала, в котором распространяются наиболее
значительные колебания температур, так
называемый слой резких колебаний
температуры.
Усвоение тепла поверхностью
ограждающей конструкции определяется коэффициентом
теплоусвоения s* и зависит от свойств
материала, из которого выполнен внешний слой
конструкции, а именно от величины
коэффициента теплопроводности X, удельной
теплоемкости с и объемной массы р.
Если внешняя часть конструкции
выполнена из .однородного материала и имеет
толщину, большую толщины слоя резких колебаний,
коэффициент теплоусвоения определяется по
формуле
/2пХсо
2 =
=угшлсрккал/(м2-ч-град) [Вт/(м*.#С)], ~" (16.2)
2л
где ш== —круговая частота колебаний, 1/ч;
z — период колебаний температуры
воздушной среды, ч.
При периоде колебаний температуры 24 ч
(например, при солнечном облучении или
действии теплоемкой системы отопления один
раз в сутки) формула (16.2) принимает вид:
S24 = 0,51 УХТр, (16.3)
а при периоде колебаний 12 ч (топка печей
два раза в сутки):
s12 = 0,72 уТсГр. (16.4)
Формула (16.2) показывает, что
коэффициент теплоусвоения ограждающих конструкций,
* Коэффициент теплоусвоения представляет
отношение амплитуды колебаний потока тепла Aq к
амплитуде колебаний температуры At на поверхности
материала, воспринимающей периодические тепловые
воздействия; по своему физическому смыслу s =
At
внешняя часть которых выполнена из
однородного материала и имеет толщину, равную
или большую толщины слоя резких
колебаний, зависит только от физических свойств
материала (Я; с; р) и периода колебаний Z
температуры внешней среды.
Наибольшее теллоусвоение имеют тяжелые
теплопроводные материалы (сталь s24= 108,4;
гранит S24=21,5 ккал/(м2-ч-град), а
наименьшее—легкие малотеплопроводные материалы
(.минеральная вата s24=0,55; пенопласты
s24=0,48 ккал/(м2-ч-град). Эти же значения
теплоусвоения в системе СИ составляют
соответственно: 125,7; 24,9; 0,64; 0,26 Bt/(im2-°C).
Выраженная в метрах толщина слоя резких
колебаний определяется как отношение
коэффициента теплопроводности материала $ его
коэффициенту теплоусвоения:
а = —м. (i6.5>
S
Слой резких колебаний—.мера «активной
теплоемкости», характеризующей количество
тепла, аккумулируемого внешней частью
конструкции1. Этот слой прилегает
непосредственно к поверхности ограждения,
воспринимающей периодические колебания температуры.
В пределах слоя резких колебаний
происходит наибольшее затухание внешних
периодических воздействий; амплитуда колебаний
температур в слое резких колебаний
однородной конструкции уменьшается примерно вдвое
по сравнению с их колебаниями на
поверхности (рис. 16.2).
Толщина слоя резких колебаний зависит
от периода колебаний температуры.
Например, для кирпичной кладки [^=0,7 ккал/мХ
Хч-град), или 0,81 Вт/(м-°С)] при периоде
колебаний 24 ч [s24=8,3 ккал/(<м2-ч-град),
или 9,6 Вт/(|м-°С)] толщина слоя резких
колебаний д =
0,7
0,81
= 0,084 м,
8,3 9,6
риоде 12 ч (s12=ll,7 или 13,6) д =
_ 0,81
а при пе-
0,7
11J
12,6
= 0,06 »м.
Для ограждающих конструкций с внешней
частью в виде тонкого конструктивного слоя,
в пределах которого не происходит существен-
коэффнциентом теплообмена при передаче периодических
воздействий тепла только за счет теплопроводности.
1 Толщина слоя резких колебаний может быть
выражена через коэффициент температуропроводности:
д= 1/ — м. Очевидно, что
У (о
l/Z _ т/ Xz _ i/HEL _
У со ~~ V ср2п — У Я,ср2я~
-А V кс?2я
V
Яср2я
— 81 —

Рис. 16.2. Схема затухания температурных колебаний
внутри однородной КОВСТТруКДИ'И
ного затухания колебаний температуры,
формула (16.2) неприменима, -поскольку на
величину коэффициента теплоусвоения оказывает
влияние -степень усвоения тепла материалом,
расположенным -под тонким внешним слоем.
Если вся конструкция состоит только из
одного тонкого слоя, с обеих сторон
омываемого воздухом, .подводящим или уносящим
тепло, то на величину теплоусвоения
поверхности такой конструкции влияет
коэффициент теплообмена а с воздушной средой у
поверхности, противолежащей той, на которую
непосредственно воздействуют колебания
температур.
В тех случаях, когда на величину
теплоусвоения поверхности слоистой конструкции
оказывают влияние теплофизические
свойства материала более глубоко
расположенного слоя, коэффициент теплоусвоения такой
поверхности YB вычисляется по формуле:
YB = * ' ккал/(м2.ч.Град) [Вт/(м».°С)], (16.6)
1 + #1 «2
/ 6 \
где Ri — термическое сопротивление —
внешнего тонкого слоя;
Si — коэффициент теплоушоения материала этого
слоя, устанавливаемый по формуле (16.2) или
и о табл. IV.1 приложения;
s2 — то же, для следующего, более глубокого слоя.
Бели противолежащая поверхность тонкого слоя
непосредственно омывается воздухом, вместо s2
подставляется величина коэффициента теплообмена а.
Пример. Определить коэффициент теплоусвоения и
толщину слоя резких колебаний для стены из
пенобетона при периоде колебаний Z, равном 24 и 12 ч.
Для пенобетона с объемной массой 600 кг/м3 %=
=0,1'8 ик1ал/('м-1ч-!град) [0,ЙЯ Вт/1(М'°С)]; с —
= 0,2 ккал/(кг-град) [0,84 кДж/(кг.°С)].
При Z=(24 ч (при солнечном облучении)
коэффициент теплоусвоения пенобетона по формуле ('16.3) равен:
s24 = 0,51 1^0,18-0,2.600 = 2,37 ккал/(м2.ч-град).
Тогда толщина слоя резких колебаний по формуле
(16.5) равна:
0,18
д = —^—== 0,076 м = 7,6 см.
2,37
При Z=12 ч (топке печей два раза в сутки):
s12 = 0,72 /0,18-0,2-600 = 3,35 ккал/(м2-ч-град);
0,18
д = -г-тг- = 0,054 м = 5,4 см.
Изменения температурного поля при периодических
тепловых воздействиях на ограждающую конструкцию
можно установить, рассматривая возможные значения
амплитуды колебаний этих воздействий.
Отношение амплитуды колебаний
температур на поверхности конструкции,
непосредственно воспринимающей периодические
тепловые воздействия Ах , к затухающей
(меньшей) амплитуде ЛТв на противолежащей
поверхности ограждения (ом. рис. 16.2)
называется затуханием температурных колебаний
внутри конструкции v:
А
Для легких ограждающих конструкций,
утепленных эффективными
теплоизоляционными материалами, характерна малая
величина затухания. Такие конструкции быстро
охлаждаются при перерывах в работе
отопления или быстро нагреваются при
периодическом действии солнечных лучей и высокой
температуры -воздуха1. Иначе говоря', такие
конструкции обладают малой тепловой
инерцией. Тепловая инерция характеризует
свойство ограждающей конструкции сохранять или
медленно изменять существующее
распределение температур внутри конструкции.
Для характеристики процесса затухания
колебаний температур внутри ограждающей
конструкции принимается так называемая
«условная толщина» ограждающей
конструкции Д для однородной конструкции
определяемая как произведение термического
сопротивления на коэффициент теплоусвоения
материала 5, т. е.
D = Rs. (16.8)
Для слоистых ограждающих конструкций
условная толщина приближенно выражается
как сумма условных толщин отдельных
слоев:
D = R: Sl + R2 s2 + ... + Rn sn *. (16.9)
1 В зданиях с легкими ограждающими
конструкциями предпочтительны автоматически регулируемые
системы отопления и охлаждения воздуха.
* Приближенность объясняется тем, что затухание
колебаний температуры в слоистых конструкциях
зависит от порядка расположения слоев с определенными
физическими свойствами, что формулой (Л6.9) не
учитывается.
— 82 —

Условная толщина представляет
безразмерную величину, характеризующую число
температурных волн, затухающих внутри
ограждающей конструкции, при периодическом
действии таких волн на ее поверхность. Чем
массивнее ограждающая конструкция, тем
больше температурных волн располагается
внутри нее. Иначе говоря, условная толщина
характеризует тепловую инерцию,
определяющую степень массивности ограждающей
конструкции.
При определения расчетной температуры
наружного воздуха необходимо учитывать
степень 'массивности ограждающих
конструкций, как было указано в § 12; целесообразно
подразделение их на четыре категории:
1-я — особо лапше, Z) = 0—1,5;
2-я — легкие, £>=1,51—4;
3-я — средней мае- /)=4,01—7;
сивности,
4-я—массивные, £=7,01 и выше.
Пример. Рассмотренная в § 14 конструкция панели
выполнена из керамзитобетоиа ((р=800 кг/м3), для
которого A,=0,i25 ккал/^м-ч-лрад); 5=3,22 ккал/>(м2"чХ
Х'Град), .и строительного раствора фактурных слоев
(р = 1600 кг/м3), для которого Х=0,65; s = 7,35.
Тогда характеристика тепловой инерции:
0,3 0,015
D-J^ + 2*,.,- — 3,32 + 2 -^"7,35=
= 4,2>4.
В связи с тем, что Z);>4, конструкция относится к
ограждениям средней массивности и расчетная
температура для нее в примере § 14 определена правильно.
Легкие и -массивные конструкции при
равной величине сопротивления теплопередаче
R0 отличаются по быстроте изменений
температурного поля.
Свойство ограждающей конструкции
сохранять при колебаниях потока тепла
относительное постоянство температуры на
поверхности, обращенной в помещение, называется
теплоустойчивостью.
От постоянства температуры на
внутренней поверхности ограждающих конструкций
зависит обеспечение условий комфорта для
пребывающих в помещении людей.
Теплоустойчивость ограждающей
конструкции обеспечивается преимущественно
теплоемкостью слоя резких колебаний. В часы
действия отопления тепло накапливается в этом
слое, а при перерывах в работе отопительной
системы поступает в помещение, согревая
внутренний воздух и обеспечивая
относительное постоянство его температуры. Такая
теплоемкость может быть названа активной.
Если указанный -слой будет выполнен ив
материала с большим теплюусвоением, то в
значительной мере будет обеспечена
теплоустойчивость всей ограждающей конструкции.
Теплоустойчивость становится менее
необходимой при непрерывно действующих
системах отопления, особенно с автоматическим
регулированием, изменяющих количество тепла,
подаваемого в помещение, в соответствии с
изменениями температуры наружного воздуха.
В очень -мягких климатических условиях,
когда холодный период года характеризуется
средней положительной температурой,
которая лишь в отдельные дни кратковременно
понижается, теплоустойчивость ограждающих
конструкций становится ненужной, поскольку
здания превращаются в эпизодически
отапливаемые. В этих условиях становится -важным
малое теплоуовоение поверхности
ограждающих конструкций, обращенной в помещение.
Если внутренняя часть конструкции выполнена
из материалов с малым теплоусвоениам
(легкие теплоизоляционные -материалы и т. т.),
при эпизодическом обогревании здания
требуется меньшее количество тепла для
достижения в помещениях требуемой температуры.
Применение ограждающих конструкций из
материалов с малым теплоусвоением
целесообразно также ев жарком климате при
периодическом использовании установок для
охлаждения воздуха помещений.
В климатических условиях с резкими
колебаниями температуры наружного воздуха в
течение суток, а также при периодически
действующих системах отопления желательно,
чтобы ограждающие конструкции зданий
обладали не только требуемым сопротивлением
теплопередаче, но и теплоустойчивостью.
Количественная оценка теплоустойчивости
конструкции производится по затуханию в ней
температурных колебаний. Расчет затухания
колебаний температур внутри ограждающих
конструкций особенно важен для зданий в
южных районах, периодически нагреваемых
солнечными лучами при повышающейся в
дневное время температуре наружного воздуха.
В этих условиях удовлетворительные теплофи-
зические свойства ограждающих конструкций
достигаются или их экранированием от
лучистого тепла и вентилированием прохладным
воздухом, или обеспечением достаточного
затухания колебаний температуры внутри
конструкции [см. формулу (16.7)].
Затухание колебаний температуры
определяется по формуле, выведенной путем
решения дифференциального уравнения
нестационарной теплопроводности для условий
периодических воздействий:
D
У* (Зх+Ов) ib+YJ ... (Sn+Yn-l) (<**+Уп)
* - °>9 е {8г+Уг) (s2+F2) ... (sn+Yn) *п L
(16.10)
где D — характеристика тепловой инерции ограждающей
конструкции;

е — основание натуральных логарифмов;
Si...sn—-коэффициенты теплоуовоения материалов
конструктивных слоев, ккал/!(.м2-ч-град) [Bt/(im2X
X ^J >
ав—коэффициент теплообмена у внутренней
поверхности, ккал/(1М2-ч-г)рад) [Bt/(im2-cC)];
Yi,...,Yn—коэффициенты теплоуовоения наружных
поверхностей слоев коиструзсции, ккал/(м2 • ч X
Хпрад) [Bv(m2-°C)]\
ан — коэффициент теплообмена у наружной
поверхности, ккал/(м2-ч-град) 1[iBt/(mMC].
Затухание температурных колебаний з
каком-либо произвольно выбранном
конструктивном -слое ограждающей конструкции
зависит от свойств соседних слоев, расположенных
по пути движения тепловой волны. Эта
зависимость была показана ранее при вычислении
коэффициентов теплоуовоения конструктивных
слоев, т. е. тех физических величин, которые
влияют на распространение температурных
колебаний. Поэтому расчет затухания
температурных колебаний внутри слоистой
ограждающей конструкции необходимо начинать с
последнего конструктивного слоя на пути
движения тепловой волны и переходить
последовательно от слоя к слою, приближаясь к
поверхности конструкции, непосредственно
воспринимающей периодические тепловые
воздействия.
При расчете затухания в летних условиях,
кодда периодическому нагреву подвергается
наружная поверхность, расчет следует
начинать с .поверхности конструкции, обращенной
в помещение.
Основная часть расчета затухания
температурных колебаний в ограждающей
конструкции сводится к описанному выше вычислению
теплоуовоения Y поверхностей
конструктивных слоев, воспринимающих поступающую
тепловую волну [ом. формулу (16.6)]. Если
для какого-либо конструктивного слоя
характеристика тепловой инерции D окажется
больше единицы, то коэффициент теплоуовоения
поверхности Y равен коэффициенту теплоусво-
•ения материала этого слоя s.
Распространение затухающих
температурных колебаний в толще конструкции
происходит во времени. Чем массивнее конструкция,
т. е. чем больше ее характеристика тепловой
инерции Д тем медленнее происходит прогрев.
Время е, необходимое для сквозного
проникания температурных колебаний с
суточным периодом через однородную
конструкцию, может быть приближенно определено по
формуле
8 = 2,7 D — 0,4 ч. (16 11)
Пример. Рассмотрим процесс иропрева однородной
.конструкции неоштукатуренной .стены в 1,5 кирпича.
bs 0,38
Определяем D=Rs = —— = ~т"~г~" 8,3 = 4,5. Коэффици-
А 0»'
ент теплоуовоения поверхности этой стены Y24
равен 8,3, т. е. удельному коэффициенту теплоусвоения
кирпичной кладки.
Затухание температурных колебаний в стене
определяем по удрощенной для однородной конструкции
формуле (16.10):
D 4,50
(Sx+Kx) аи
8,3 + 7,5 20 + 8,3
X Л Л L = 0,9.23,94-0,954-1,41 =29.
8,3 + 8,3 20
Длительность прогрева стены находим по формуле
(16.11):
8 = 2,7-4,5 — 0,4 = 11,7 ч.
Поскольку для стены, обращенной на запад и
находящейся на широте 45° (например, Краснодар),
максимальная расчетная амплитуда колебаний
температуры AtH равна около 24° (с учетом солнечного
облучения), «а по!верхности стен толщиной в 1,5 кирпича,
обращенных в помещение, амплитуда колебаний
температуры в течение суток не будет превышать:
что является вполне допустимым.
Наибольший прогрев рассматриваемых
стен, обращенных на запад, будет ощущаться
в 2—3 ч ночи, что ухудшает условия* ночного
отдыха в жилых домах. Этого не происходит,
когда стены обращены на восток и
облучаются солнцем в первой половине дня. Их
максимальный прогрев будет ощущаться в 8—9 ч
вечера и может быть устранен вечерним
проветриванием .помещения.
Летом при достаточном воздухообмене в
помещении и температуре приточного воздуха
^н<^в расчетная амплитуда Лтв может быть
повышена (например, в 1,5 раза) без
ухудшения самочувствия находящихся в помещении
людей.
Температурное состояние помещений в
зданиях зависит от площади окон и других
наружных ограждений, их теплофизических
свойств и ориентации по странам света, а
также от режима воздухообмена в
помещении1.
1 Теплоустойчивость помещений изучается в курсе
«Отопление и вентиляция».

Глава V
ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМОСТЬ И ВЛАЖНОСТНОЕ СОСТОЯНИЕ
ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
§ 17. РАСЧЕТ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
НА ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМОСТЬ
Воздухопроницание или фильтрация
воздуха через ограждающие конструкции
происходит под 'влиянием разности общих давлений
на противоположных ловерхноетях
конструкции. Разность давлений Ар им вод. ст., или Па,
возникает под влиянием теплового напора
(пропорционального разности температур в
здании и наружном воздухе) или при
действии ветра.
Величина теплового напора зависит от
разности температур, а также высоты
помещения или здания, возрастая по мере ее
увеличения.
В нижней части помещения или нижних
этажах здания через проемы или неплотности
ограждающих конструкций происходит
приток .наружного холодного воздуха внутрь
помещений (инфильтрация), а в верхней части
или верхних этажах вытяжка теплого
воздуха из помещений наружу (эксфильтрация).
Между нижней и верхней частями помещения
или здания имеется так называемая
нейтральная зона—условная горизонатальная
плоскость, для которой внутреннее давление в
рассматриваемый момент времени равно
внешнему, в связи с чем на уровне этой плоскости
фильтрации не происходит.
Объемная масса холодного воздуха рш
кг/iM3, больше объемной -массы теплого
воздуха рв, и величина разности давлений,
.возникающая под влиянием теплового напора
Apt, может быть определена из выражения
Apt = h0 (рн — рв>) мм вод. ст., или Па, (17.1)
где h0—вертикальное расстояние рассматриваемого
участка ограждающей конструкции от
нейтральной поверхности в помещении или здании.
При тепловом нашоре и отсутствии ветра
высота расположения нейтральной
поверхности А0 над приточными проемами (рис. 17.1)
определяется из «выражения:
/?
HTZ?M' (17-2)
/1 -Г 12
hr,
где И — наибольшее расстояние между центрами
приточных и вытяжных проемов, м;
f\ и fi — соответственно площади открытых вытяжных
и приточных проемов (форточек, окон), м2.
В холодный период года площадь
вытяжных проемов f\ обычно превышает площадь
приточных проемов f2> так как последние в
целях сохранения тепла в здании
открываются ограниченно. В связи с этим положение
нейтральной поверхности смещается кверху и
ограждающие конструкции нижней части
помещения (или нижних этажей) в большей
мере подвергаются избыточному внешнему
давлению, вызывающему инфильтрацию. Учитывая
это смещение, избыточное давление при
расчете инфильтрации через ограждения
определяется по формуле
Apt = 0,7 Я (рн — рв)* мим вод. ст., или Па. (17.3)
Разность давлений при сильном ветре
-может быть больше избыточного давления при
тепловом напоре. Полное динамическое
давление ветра р иа плоскость, перпендикулярную
к его направлению, .будет.
Р2Рн
2£
мм вод. ст., или Па,
(17.4)
где v — скорость ветра, м/с;
рн <— объемная масса наружного воздуха, юг/м3;
g— ускорение силы тяжести, равное 9,81 m/ic2.
Действительное статическое давление
ветра на наружную поверхность ограждающих
конструкций составляет только часть полного
динамического давления. Эта часть давления
и ее знак (положительное или отрицательное
давление) определяется так называемым
аэродинамическим коэффициентом.
Аэродинамический
коэффициент—безразмерная величина, меньшая единицы,
представляющая ту часть полного динамического
ветрового давления, которая переходит в
статическое на рассматриваемой поверхности
ограждений здания*
Перепад давлений определяется разностью
аэродинамических коэффициентов k и k{ (для
наветренного и подветренного фасадов),
зависящих от формы здания и направления ветра.
Для вертикальных плоских ограждений
при направлении ветра нормально к их
поверхности значения аэродинамических
коэффициентов приближенно равны: для наветренной
стороны £=+0,8; для подветренной k\ = —0,4.
Тогда
0,8 + 0,4 о»Ра а2рн
Ар= = 0,6 --— =
И 2 2g 2g
= 0,03раvz « 0,04a2 мм вод. ст., или Па. (17.5)
Численные величны Ар приближенно
будут равны: при скорости ветра 4 м/с—0,64 мм
вод. ст. (6,28 Па); 10 м/с—4 мм вод. ст. (39,2
Па); 15м/с—9 мм вод. ст. (88,3 Па).
* При (равенстве площади открытых вытяжных и
приточных отверстий применяется формула Др*=0,5Я
— 85 —

Рас. 17Л. Положение
нейтральной зоны в
помещении. ГЩрихпунктир-
*юй линией показана
нейтральная зола
При расчетах инфильтрации от
совместного действия ветра и теплового напора
принимается сумма соответствующих разностей
давлений.
Пример. Определить разность давлений для расчета
наружных ограждений пятиэтажного здания.
Температура наружного воздуха при ветре tB=—20°С, скорость
ветра 5 м/с, температура внутреннего воздуха /B = 15WC,
высота здания (между центрами оконных проемов
первого и пятого этажей) #=15 м.
Величина теплового напора, под влиянием
которого происходит инфильтрация, по формуле (17.3)
составляет:
&pt = 0,7-15 (1,396— 1,226) = 1,78 -мм вод. ст.
(,17,46 Па),
где 1,396 и 1,226 — объемные массы воздуха при
температуре —20 и +15°С*.
При ветре 5 м/с разность давлений, под влиянием
которой происходит инфильтрация, определяется по
формуле (17.5):
рни2 25-1,39
Ар ==0,6 &— =0,6 0 ' =
н 2g 2-9,81
= 1,77 мм вод. ст. (17,36 Па).
Расчетное значение давления
Apv&C4 = Apt + Ар = 1,78 + 1,77 = 3,55 мм вод. ст.
.(34,82 Па).
По мере увеличения перепада температур
наружного и внутреннего воздуха, а также
числа этажей в здании растет разность
давлений, вызываемая тепловым напором. При
разности давлений Apt=5 мм овод. ст. (~50
Па) неабходима тщательная герметизация
ограждающих конструкций здания даже при
безветрии (особенно окон, дверей, стен
лестничных клеток и т. п.).
Указанная разность давлений возникает в
мягком климате Берлина (tR=—10°) в 20-
этажных зданиях; умеренно континентальном
климате Москвы (tH= — 25°)— в 12-этажных,
а в суровом климате Якутска (ts=—55°) —
уже в 6-этажных (при высоте каждого этажа
3 м).
Значения о при t°C берутся по справочнику или
273
вычисляются по формуле р=,1,29
273 ±t
объемная масса 'воздуха ори температуре 0°С,
Kir/iM3, где 1,29—-
Воздухопроницаемость ограждающей
конструкции зависит от наличия ов материале
крупных сообщающихся между собой пор, а
также его влагосодержания. Если в тонких
капиллярах имеется жидкая влага,
удерживаемая капиллярным давлением,
воздухопроницаемость (при умеренной величине Ар)
уменьшается. В материалах, состоящих из
нескольких компонентов (например, бетон),
воздухопроницаемость, как правило, выше, поскольку
обычно внутри неоднородного материала
возникают микроскопические трещины в местах
контакта отдельных компонентов. Высокую и
с течением времени возрастающую
воздухопроницаемость имеют, например, шлакобето-
ны на котельных шлаках и, особенно,
беспесчаные бетоны, в которых в качестве заполни-
ъеля применен гравий с гладкой
поверхностью, недостаточно сцепляющейся с
цементным раствором.
Воздухопроницаемость ограждающих
конструкций в наибольшей мере зависит от
плотности их поверхностных слоев. Наличие в
материале путей для проникания воздуха
прямо не связано с толщиной конструктивного
элемента; воздухопроницаемость часто от нее
не зависит. Поэтому понятие о коэффициенте
воздухопроницаемости материала,
аналогичном коэффициенту теплопроводности, может
относиться только к установившемуся потоку
фильтрации в материалах с однородной
структурой, не имеющей плотных поверхностных
слоев, или, наоборот, с явно выраженными
-неплотностями и дефектами.
Под коэффициентом
воздухопроницаемости i кг/(м-ч-мм вод. ст.), или кг/(Па-с),
понимается количество воздуха (в кг),
проходящего через слой однородного материала
толщиной 1 м и площадью 1 м2 за единицу
времени при единичной разности давлений на
противолежащих поверхностях слоя.
Значение коэффициента
воздухопроницаемости изменяется в широких пределах (так,
для плотных гипсовых плит /=0,051 * 10~3
кг/(м-ч мм вод. ст.), или 0,144- Ю-8 кг/(ПаХ
Хс), а для топливного шлака £=6380-1 СМ8
кг/(м-ч-мм вод. ст.), или 18 055-10""8 кг/
/(Па-с).
Обычно воздухопроницаемость отдельных
конструктивных слоев принимается по
экспериментально установленным величинам их
сопротивлений воздухопроницанию. Для
сплошных слоев материала сопротивление
воздухопроницанию /?и прямо пропорционально
толщине слоя б и обратно пропорционально
фактическому коэффициенту
воздухопроницаемости материала в слое ic, т. е.
RH =-7— мм вод. ст.*ч-м2/кг, или Па«с/кг. ,(17.6)
— S6 —

Сопротивление воздухопроницанию
выражается разностью давлений воздуха, при
которой через 1 м2 конструктивного слоя
проникает 1 кг воздуха за единицу времени.
Количество воздуха W, фильтрующееся
через ограждающую конструкцию, определяется
по формуле
А р
W = — кг/(м2-ед. времени),
(17.7)
где Яя — сопротивление воэдукодроницанию
ограждающей конструкции, мм вод. ст. • ч • м*/кг,
(Л а-с/кг*).
Нормирование общего сопротивления
воздухопроницанию ограждающих конструкций
необходимо, чтобы ограничить количество
фильтрующегося воздуха и дополнительные
потери тепла, вызванные воздухопроницанием
при расчетной разности давлений.
Требуемое сопротивление
воздухопроницанию наружных ограждающих конструкций
определяется по формуле
С = еДР*
(17.8)
где е — коэффициент, принимаемый для наружных
стен жилых и общественных зданий равным 2
и для стен отапливаемых производственных
зданий — 1;
Ар — расчетная .разность давлений от теплового
напора и ветра, мм вод. ст.
Для предупреждения чрезмерного
охлаждения ограждающей конструкции
целесообразно, чтобы ее внешняя часть (до 0,25
общей толщины) имела сопротивление
воздухопроницанию не менее 0,33 Rl%. Для
конструкций с воздушной прослойкой сопротивление
воздухопроницанию наружного слоя
ограждения (до воздушной прослойки) должно быть
не менее 0,4 мм вод. ст.-м2-ч/кг (1,4-104
Па-с/кг). Сопротивление воздухопроницанию
1 пог. м стыков и сопряжений между
отдельными крупными элементами стен жилых и
общественных зданий должно быть не менее
/?ТоРй=2Д/7.
Воздухопроницание изменяет распределе-
ление температур внутри конструкции и
уменьшает ее сопротивление теплопередаче,
т. е. увеличивает потери тепла зданием. Если
принять, что температура материала равна
* Аналогичная формула W=
Ар
2 «и
для слоистых
конструкций (с общим сопротивлением
воздухопроницанию 2Яи) дает только приближенный результат,
поскольку вдоль поверхности отдельных слоев может
возникать продольная, фильтрация, уменьшающая
количество воздуха, фильтрующегося по кратчайшему
расстоянию сквозь конструкцию.
температуре воздуха в его порах1, и выделить
внутри ограждающей конструкции бесконечно
тонкий слой dx, то при воздухопроницании
изменение проходящего через этот слой
количества тепла будет равно:
r-> = -Wc — ,
дх дх
(17.9а)
где W — количество воздуха, фильтрующегося через
слой, кг/(|м2-ед-(времени);
с — удельная теплоемкость воздуха (при
постоянном давлении), равная 0,24 икал/1 (таг-град).
Заметим, что выражение для изменения
количества тепла, передаваемого за счет
теплопроводности через слой dx, может быть
представлено, как (см. 16,1 г):
dQ . &t
dx dx2
(17.96)
Приравнивая правые части уравнений,
получим дифференциальное уравнение
температурного поля в плоском однородном
ограждении при наличии воздухопроницания:
X -7-~:—Wc —=0.
dx2 dx
(17.9в)
Решение этого уравнения дает следующее
выражение для вычисления температуры тх в
любом сечении ограждающей конструкции:
cWR
р х ,
** = '«+(*в-*н)
• 1
/^-l
(17.10)
где tB и tm — температуры внутреннего и наружного
воздуха, °С;
е — основание натуральных логарифмов;
Rx— термическое сопротивление ограждения от
воспринимающей поток холодного
воздуха наружной поверхности до
рассматриваемого сечения, град -м* (ч/искал) (°СХ
Х'м2/1Вт);
Ro — общее сопротивление теплопередаче
конструкции, град-im2-ч/икал (°С-м2/Вгг).
Величина сопротивления теплопередаче
ограждающей конструкции при
воздухопроницании определяется из выражения:
#ои = Т^ГТГ . (17.11)
cWe
WJ^
Для сильно воздухопроницаемых
конструкций (т. е. когда W велико) выражение
ecWR°-l , D 1
-> 1 и 7?ои -* -з: •
cWRn
е
cW
Это значит, что теплофизические качества
конструкций, имеющих большое число
неплотностей и щелей, определяются только
свойствами воздухопроницаемости.
1 Такое равенство справедливо при ограниченной
скорости воздуха, фильтрующегося через материал с
равномерно распределенной пористостью.
— %1 —

Пример. Вычислить значение температуры на
внутренней поверхности стен пятиэтажного здания при
инфильтраций; проверить допустимость выполнения этих
стен в виде кирпичной кладки на легком растворе
толщиной в 2 кирпича (0,51 м). Расчетная разность
давлений, установленная в предыдущем примере, Д/?Расч =
= 3,55 мм вод. ст. (34, 82 Па).
Сопротивление теплопередаче кирпичной стены на
легком растворе пр.и отсутствии инфильтрации:
Яо = #в + -Г + Ян = 0,133+ 4~Г + 0,05 - 0,133 +
Л и, 00
— 0,93 + 0,05=1,11 град.м2-ч/ккал (0,95 °Ом2/Вт).
По табл. V.1 приложения сопротивление воздуо-
лроницанию Rk кирпичной кладки стены Rs = 0,2 мм
вод ст.'Ч-1М2/|юг (0,7il-,104 ПаХс/ког<).
Количество воздуха, фильтрующегося через стену,
определяют по формуле (17.7):
w^Jp^=^_ = 17,75 кг/(м*.ч).
Температуру на внутренней поверхности твп стен
первого этажа находим по формуле (17.10):
е0.24-17,75-0,98 _ j
твп = — 204- (15+20) =
вп 1 к 1- ; ^0,24-17,75-1,И _ j
= — 20+ 35-0,57 = 0,05 °С.
Здесь 0,24 — удельная теплоемкость воздуха;
0,98 — сумма термического сопротивления
кирпичи ой кладки и сопротивления теплообмену у
наружной поверхности станы / — 4-#h~0,98J.
Таким образом, при инфильтрации через
воздухопроницаемые неоштукатуренные стены, не имеющие
расшивки швов снаружи, температура на внутренней
поверхности конструкции оказывается значительно ниже,
чем при более низкой расчетной температуре
наружного воздуха и отсутствии инфильтрации.
Если наружная поверхность кирпичной стены
оштукатурена известковым раствором, ее сопротивление воз-
духапроницанию возрастет до 0,12+114,5 = 14,7 мм вод.
ст.-ч-м2/кг, или 51,9 Па-с/кг. Тогда количество
воздуха, фильтрующегося через кирпичную кладку, будет:
3 55
W= — ' = 0,24 кг/(м2-ч).
14,7 v '
Температура -на внутренней поверхности стены
повысится и будет равна:
е0,24-0,24.0,98___ ^
твп = —20 + 35 ==—20 + 35.0,92=
ВП ~ ^0,24-0,24-1,11 __ i
J = + 12,2°С,
что превышает значение твп при расчетной
температуре наружного воздуха, но отсутствии инфильтрации. В
самом деле,
. , tz-t» 15 + 26
Твп==^в~"Х~^В== 1.И '
= 15 — 4,9= 10,1°.
Следовательно, кирпичная стена на легком растворе
может быть применена в пятиэтажном здании только при
наличии плотного отделочного слоя на наружной
поверхности.
§ 18. ВЛАЖНОСТНОЕ СОСТОЯНИЕ
ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИИ
Влажностное состояние ограждающих
конструкций влияет на их теплозащитные
свойства, поскольку теплопроводность увлажненных
материалов больше, а сопротивление
теплопередаче конструкции меньше. От влагосодер-
жания материала зависит долговечность
конструкции. Увлажненная конструкция быстро
разрушается от мороза, коррозии,
биологических процессов, тогда как сухая может
служить долгие годы.
Повышенное влагосо держание
конструкции в первый период ее службы может быть
вызвано присутствием «строительной» влаги1,
а в дальнейшем—увлажнением влагой
внутреннего воздуха или атмосферной влагой.
Повышенное влагосодержание ограждающей
конструкции может вызвать еще более
интенсивное увлажнение из-за активизации
конденсационных и диффузионных процессов. Поэтому
при проектировании конструкции важно
правильно оценить ее влажностный режим в
условиях эксплуатации здания. Такой режим
зависит от влажности воздушной среды, в
которой находится конструкция.
В атмосферном воздухе всегда содержится
некоторое количество водяного пара.
Количество влаги в граммах, содержащееся в 1 м3
воздуха, называется абсолютной влажностью
Д г/м3. Однако для расчетов диффузии
водяного пара через ограждающие конструкции
пользуются не абсолютной влажностью, а
величиной парциального давления2 водяного пара г
(иногда называемого упругостью водяного
пара), выражаемой в мм рт. ст., или Па. Эта
величина дает представление о количестве
водяного пара, содержащегося в воздухе, но
оценивается это количество в единицах,
измеряющих давление или энергаю. Парциальное да-в-,
ление возрастает по мере увеличения
количества пара в воздухе. Однако оно, как и
абсолютная влажность, не может возрастать
беспредельно в воздухе с определенной
температурой и барометрическим давлением.
Предельное значение парциального
давления Е, мм рт. ст., или Па, соответствует
полному насыщению воздуха водяным паром
F, г/м3. С повышением температуры воздуха
величины Е и F увеличиваются. Значения Е
для воздуха с различной температурой (при
барометрическом давлении 755 мм рт. ст.)
указаны в табл. V.2 приложения.
1 «Строительная», или «технологическая», влага
вносится в конструкцию в процессе строительства здания,
например, раствором при кладке кирпичных стен и т. п.
2 Парциальный — частичный; парциальное
давление— давление газа или пара, находящегося в омеои с
другими газами.

Степень насыщения воздуха водяным па-
ром определяет его относительная влажность
Ф—отношение парциального давления
водяного пара е в рассматриваемой воздушной
среде к максимальному значению давления Е,
соответствующему температуре этой среды,
выраженное в процентах:
Ф = -^ 100%. (18.1)
Е
Относительная влажность имеет большое
значение как в гигиеническом, так и
техническом отношении. Величина ф ограничивает
интенсивность испарения влаги с любых
увлажненных поверхностей и, в частности, с
поверхности кожи человека.
Нормальной для человека считается
относительная влажность 30—60%. Величина ф
определяет процесс сорбции, т. е. поглощения
влаги пористыми материалами, находящимися
в содержащей влагу воздушной среде.
Наконец, от величины ф зависит процесс
конденсации влаги в воздушной среде (образование
туманов) и на поверхности ограждающих
конструкций.
Если воздух с определенным влагосодер-
жанием подвергнуть нагреванию, то
относительная влажность понизится, поскольку
величина парциального давления водяного пара
е останется постоянной, а максимальное его
значение Е увеличится с повышением
температуры.
Наоборот, при охлаждении воздуха его
относительная влажность будет увеличиваться
из-за уменьшения величины Е. При некоторой
температуре максимальное значение
парциального давления Е оказывается равным
величине е, и относительная влажность ф будет
равна 100%. Тогда наступает состояние
полного насыщения охлажденного воздуха
водяным паром. Температура, при которой
наступает полное насыщение воздуха водяным
паром, называется температурой точки росы
тр. При дальнейшем понижении температуры
излишнее количество влаги будет
конденсироваться, т. е. переходить в жидкое состояние1.
В холодный период года температура
поверхности наружных ограждающих
конструкций, обращенной в отапливаемое помещение,
всегда ниже температуры его воздуха. Тонкий
воздушный слой, прилегающий к поверхности
наружных ограждений, охлаждается до
температуры самой поверхности и, в процессе та-
1 Конденсация влаги при наличии в воздухе или
i-a поверхности конструкций гигроскопических солей
происходит при ф<100%. Так, возможность
конденсации в присутствии iNaCl наступает при ф=75%;
NaN02 —при" <р = 66%, СаС12 —при ф=32%.
кого охлаждения, может достигнуть точки
росы. Поэтому необходимо обеспечить на
поверхности ограждающей конструкции такую
температуру, при которой не могло бы
происходить конденсации влаги при
относительной влажности воздуха помещения.
Температура в наружных углах помещений и на
поверхности теплопроводных включений в
неоднородных конструкциях ниже, чем на
остальных участках ограждений; отсутствие
конденсата следует проверять прежде всего для этих
наиболее охлаждаемых элементов
конструкций. Расчетами температурных полей
установлено, что температура в наружных углах
при термическом сопротивлении стены от 2
до 0,95 град-м2-ч/ккал (1,72—0,82 °C-m2/Btj
понижается соответственно на 4—6°.
Относительная влажность воздуха в
помещении при проверке на конденсацию влаги
принимается ->-50% для общественных
зданий. В производственных помещениях
относительная влажность может изменяться в
широких пределах (например, от 20 до 80%) в
зависимости от особенностей технологического
процесса. Если при указанных значениях ор
конденсации влаги на наиболее опасных
участках поверхности ограждающих конструкций
не происходит, такие конструкции
удовлетворяют предъявляемым требованиям, поскольку
можно не опасаться их увлажнения жидкой
влагой за счет конденсации водяного пара.
Пример. Определить из условий конденсации влаги
допустимость применения в общественном здании
наружных стен толщиной в 1 кирпич, утепленных
плитами пенобетона (р = 500 кг/м3) толщиной 0,07 м и
оштукатуренных изнутри.
Сопротивление теплопередаче такой стены по
формуле (14 3) будет:
Здесь 0,6; 0,13; 0,7 — коэффициенты теплопроводности
внутренней штукатурки, пенобетона и кирпичной кладки
в ккал/(м-ч-лрад), а термическое сопротивление R =
= 0,92 град.м2-ч/ккал (0,79°С-м2/Вт).
Температура на внутренней поверхности стены
определяется по формуле (14,9)*
t.a.,,_'^*1-18_i^0.133=I2,2V
АО i J 1А
Температура на внутренней поверхности наружных
углов будет (при # = 0,92) на 5,5° ниже и составит
12,2—5,5 = 6,7°С.
Температуре внутреннего воздуха +18°
соответствует (по табл. V. 2 приложения) максимальное
парциальное давление водяного пара £—15,48мм рт. ст. (20,63Х
ХЮ2 Па). Температуре на внутренней поверхности
стены 12,2° соответствует £=10,66, а температуре на
внутренней поверхности угла 6,7° — £ = 7,36 мм рт. ст.
(14,2Ы02 и 9,81-102 Па).
Предельная относительная влажность внутреннего
воздуха, при которой начнется конденсация влаги на
— 89 —

внутренней поверхности стены, находится по формуле
(18.1): * F
10,66
ф1 = 1м^ 100 = 69%-
Следовательно, конденсации влаги на участках
поверхности стены, удаленных от наружных углов, не
будет, поскольку относительная влажность воздуха в
общественных помещениях обычно ие превышает 50%.
Относительная влажность, при которой начнется
конденсация влаги на внутренней поверхности
наружного угла, будет:
*-Тм*100=48%'
что меньше 50%.
При утеплении углового участка стены до # = 1,5
(например, устройством наружных пилястр,
применением более эффективного утепления) температура на его
внутренней поверхности повысится до 12,2—-4,7=7,5°,
чему соответствует £=7,78 мм (рт. ст. (.10,37-102 Па).
Влажность внутреннего воздуха, три которой
начнется конденсация влаги на внутренней поверхности
7 78
утепленного угла, повысится до у'2 — "~г~Г 100 = 51%,
15,48
что превышает 50%.
Применение указанных стен допустимо при условии
повышения их термического сопротивления в зоне
наружных углов.
Влага, поглощаемая пористым материалом
из окружающего воздуха, называется сорб-
ционной, или гигроскопической. Чем ниже
температура1 и выше относительная влажность
воздуха, тем больше поглощается сорбцион-
ной влаги материалом.
Если высушенный образец пористого
материала поместить в воздушную среду с
определенной температурой и влажностью, то
окажется, что с течением времени образец
поглотит влаги больше, чем это нужно для
повышения влажности воздуха, содержащегося в
его порах, до влажности внешнего воздуха.
Это объясняется тем, что часть молекул
водяного пара притягивается внутренней
поверхностью пор и капилляров материала и
располагается (адсорбируется) непосредственно на,
этой поверхности 2.
Количество сорбционной влаги,
поглощенной единицей массы материала при
определенной температуре и относительной
влажности окружающего воздуха, зависит от
физической структуры, химического состава и
степени смачивания поверхности материала
влагой. Влагосодержание материала при
установившемся равновесии процессов влагообмена
с окружающей средой называется равновесной
влажностью саравн.
Особенности поглощения сорбционной
влаги строительными материалами наглядно
видны из изотерм сорбции, выражающих зависи-
1 Имеются в виду положительные температуры.
2 Адсорбция — уплотнение парообразного вещества
на поверхности твердого материала.
мость равновесной влажности материала от
относительной влажности воздуха при
определенной температуре (рис. 18. 1).
Для материалов, хорошо смачиваемых
влагой (такие материалы преобладают в
строительстве), характерны изотермы, выпуклые в
области малой относительной влажности
воздуха и вогнутые в области высокой
влажности.
Верхний предел сорбционного насыщения
(соответствующий относительной влажности
100%) для органических материалов
растительного происхождения (древесина, торфо-
изоляционные плиты) и материалов,
содержащих гигроскопические компоненты (золобето-
ны, фибролит на магнезиальном вяжущем),
составляет 26—36% массы материала.
Неорганические материалы, не содержащие
гигроскопических примесей, имеют сорбционное
увлажнение 4—<13% массы материала
(последняя цифра относится к очень пористым
материалам, например ячеистым бетонам).
Выпуклая часть изотерм,
располагающаяся в пределах малой относительной
влажности, указывает на наличие внутри
материала только адсорбированной парообразной
влаги; средняя часть изотермы, близкая к прямой
линии, соответствует образованию в порах и
капиллярах материала отдельных очагов
слабосвязанной пленочной влаги, а правая,
резко поднимающаяся вверх часть кривой
свидетельствует об образовании в тонких
капиллярах свободной влаги в жидкой фазе (в
результате капиллярной конденсации)1.
Несмачиваемые влагой материалы
(например, минераловатные плиты, асфальт, битумы)
характеризуются прямолинейным или даже
вогнутым участком изотерм при малой
относительной влажности и линией, близкой к
горизонтальной, при более высокой. Для
таких материалов капиллярная конденсация
нехарактерна; верхний предел сорбционного
насыщения невелик и составляет обычно от 0,2
до 2%.
Промежуточное положение занимают
ограниченно смачиваемые материалы
(обожженный кирпич, пеностекло, цементный камень).
Такой же характер изотерм свойствен очень
плотным, хотя и более смачиваемым
материалам (известняки, силикатный кирпич).
Верхний предел сорбционного насыщения для
таких материалов составляет примерно от 0,5
до 5%.
От сорбционных свойств зависит количест-
1 Конденсация влаги в капиллярах смачиваемых
материалов происходит при упругости водяного najpa,
возросшей на величину капиллярного давления. В тонких
капиллярах конденсация возникает при относительной
влажности, не достигающей полного насыщения, так как
капиллярное давление велико.
— 9* —

30
25
20
15
10
i-^
T"~J
■—n
,..,.,
i
3.
T
2 J
~5J
?w10o
CJ
60
10 20 30 40 50 60. 70 80 90 100
Относительная влажность ip, %
Рис. 18.1. Изотермы сорбции
1 — несмачмваемые материалы; 2 — материалы с
промежуточными свойствами; 3 — смачиваемые материалы
10,1 f-0,25—\
1—0,25 -\д,Ц
Рис. 18.4. Схемы увлажненного состояния ограждающих
конструкций, утепленных с внутренней (а) и наружной
(б) сторон
Рис. 18.2. Построение линий распределения температур
и парциальных давлений водяного пара
Рис. 18.5. Распределение
парциальных давлений
при предельно
допустимом увлажнении
конструкции
1 — отделочный слой; 2—
основной утепляющий слой;
3 — плотный облицовочный
наружный слой
DB LnHL
12
11
10
9
8
■7
б
5
3
2
1
J- 0
Касатольные
i ьнп
4 Зона f-
1кондеж
lсации
-V^—J
%
Рис. 18.3. Определение границ зон конденсации
5<
3\
2;5 л'
си т
со 3
1
£
2 п
'•Л
7
'
20 АО 60 80 100
Относительная влажность у>Д
Рис. 18.6. Влажностное состояние стены из
шлакобетона (а) и изотерма сорбции шлакобетона (б); с v=
=1400кг/1м3

во влаги, необходимое для увлажнения
воздушно-сухого материала до полного сорбци-
онного насыщения, часто являющегося
допустимым верхним пределом влагосодержания
конструкции. Для расчетов влажностного
состояния конструкции по изотерме сорбции
устанавливается относительная влагоемкость
1о (относительная пароемкость). Она
выражается отношением разности допустимого сорб-
ционного насыщения и начальной влажности
воздушно-сухого материала (соДОп—соНач) к
разности соответствующих значений
относительной ВЛаЖНОСТИ ВОЗДуха (фдоп — фнач).
Например, относительная влагоемкость
материала при его увлажнении от 60 до 100% по
изотерме сорбции (см. рис. 18. 1) будет:
Для каждого материала относительная
влагоемкость изменяется соответственно
различным стадиям увлажнения, протекающим в
пределах сорбционного (влагосодержания; эти
изменения зависят от особенностей
рассматриваемых участков изотермы сорбции.
В холодный период года температура
воздуха в отапливаемом помещении значительно
выше температуры .наружного воздуха. При
сравнимых значениях относительной
влажности в помещении и шаружи теплый воздух
всегда содержит большее количество водяного
пара, чем холодный. В связи с этим
парциальное давление водяного пара в воздухе
помещения ев будет значительно больше
давления водяного пара в наружном воздухе ен.
Разность этих давлений (ев—еи) достигает
для жилых и общественных зданий 9—10 мм
рт. ст. (12-102—13-102 Па), а в зданиях с
повышенной температурой и влажностью
воздуха может быть значительно большей.
Под влиянием разности парциальных
давлений возникает поток водяного пара,
направленный от внутренней поверхности
конструкции к наружной (диффузия водяного пара).
Бели для пористых материалов допустить
аналогию между процессами диффузии и
теплопроводности [см. формулу (14.1)],то для
установившегося потока водяного пара через
плоскую стенку, выполненную из однородного
материала, можно написать
Р= (евп-~енп)-у FZ г, (18.2)
где Р — количество диффундирующего пар-а, г;
£вш ежп — пардиальные давления водяного пара на
внутренней и наружной поверхностях
ограждающей конструкции, мм рт. ст., или Па;
jli—коэффициент паропроницаемости материала,
г/(м-ч-1мм рт. ст.), или г/(Па-с);
£ — толщина стенки, м;
F — площадь стенки, м2;
Z — время, в течение которого происходит
процесс диффузии, ч или с.
Коэффициент паропроницаемости — это
количество влаги в граммах, которое проходит в
единицу времени через слой материала
площадью 1 м2 и толщиной 1 м при единичной
разности парциальных давлений на
противолежащих поверхностях слоя.
Из строительных материалов наименьшим
коэффициентом паропроницаемости обладает
рубероид [fi=0,00018 г/(м-ч-.мм рт. ст.), или
0,00019-10—6 г/(Па-с)], а наибольшим
—минеральная .вата [jx=0,065 г/м-ч-мм рт. ст., или
0,135- 10-6г/(Па-с)]. Значения коэффициентов
паропроницаемости отдельных материалов
приведены в табл. IV. 1 /приложения.
Величина jx смачиваемых воздушно-сухих
материалов зависит от их влагосодержания.
устанавливаемого' по изотерме сорбции. В
табл. IV. 1 приложения указаны значения
М>табл .коэффициентов паропроницаемости,
отвечающие среднему равновесному
влагосодержанию материала о)80 при его длительном
пребывании в воздушной среде с относительной
влажностью около 80%. При меньшем влаго-
содержании (в пределах со6о—со80) величина а
уменьшается за счет сокращения переноса
пленочной слабоадсорбированной влаги.
Чтобы вычислить .коэффициент
паропроницаемости для воздушно-сухого материала при
влажности ф^60%*, надо 'воспользоваться
изотермой сорбции этого материала.
Установив по табл. V.1 приложения
равновесное ,влагосодержание материала со* при
интересующем значении относительной
влажности воздуха фа, значение р,Табл следует
умножить на отношение этого влагосодержания
материала к его равновесному .влагосодержаиию
При 80%, Т. е. ^ = ЦТабл —-•
Например, для древесины хвойных пород с
влажностью 12% (что соответствует по изотерме сорбции
относительной влажности воздуха 60%) коэффициент
паропроницаемости в направлении поперек волокон що =
12
=0,0082 7Г~Х=А,059 г/Ом-ч-MiM. рт. ст.) составляет
16,7
только около 0,7 значений, приведенных в табл. V.J
приложения. Здесь 16,7%—равновесное в л агасо держание
древесины при <р = 80%, а м-та б л =0,0082 — значение ке-
эффицента паропроницаемости при этом влаачюодержа-
нии.
Изменения \л в зависимости от влажности
для несмачиваемых влагой материалов незна-
* При ф<фео в пористых материалах содержатся
лишь раздельные очаги пленочной влаги, незначительно
уменьшающие общий объем пор, и значения ,jj, могут
несколько увеличиться за счет интенсивного переноса
водяного пара.

чительны, поскольку их ялагосодаржание
остается небольшим и примерно (постоянным на
всех стадиях сорбционного увлажнения.
При проницании водяного пара через слой
материала последний оказывает
'сопротивление паропроницанию /?п, вычисляемому по
формуле
б
Rn = — мм рт. ст.ч-м2/г (Па-с/г), (18.3)
где i6 — толщина слоя, м.
Сопротивление паропроницанию выражает
разность парциальных давлений (в мм рт. ст.,
или Па) на противолежащих поверхностях
конструктивного слоя, при которой через 1 м2
в единицу времени проходит поток пара,
равный 1 г.
Полное сопротивление паропроницанию
слоистой ограждающей (конструкции
'вычисляется по приближенной формуле
б
-^2 — + i?enMM рт. ст..ч-м2/г (Па-с/г), (18.4)
6
где Б — — сумма сопротивлений паропроницанию всех
конструктивных слоев ограждения;
i?En и Rbu—сопротивления влагообмену на
противолежащих поверхностях конструкции.
Величины сопротивлений влагообмену на
поверхностях ограждающей конструкции,
выполненной из смачиваемых материалов,
зависят от относительной влажности воздуха,
соприкасающегося с рассматриваемой
поверхностью. Приближенное значение
сопротивления влагообмену RBU* устанавливается по
формуле
Яви = *|1— Y55) мм Рт- ст..м*.ч/г (Па-с/г), (18.5)
где &=1 при размерности в мм рт. ст.-м2-ч/г и я —
=4,81 -105 при размерности в Па-с/г;
Ф — относительная влажность воздуха
помещения, %.
Из формулы (18.5) следует, что поток
водяного пара встречает меньшие сопротивления
при проницании через увлажненные
поверхности ограждающих конструкций по сравнению
с сопротивлениями «на поверхности сухих
конструкций.
При диффузии через ограждающую конст-
* Значение сопротивления влагообмену определяет-
*о> 1
ся по Формуле RB(a=RTln' мм рт. ст.мм2-ч/г,
ew арв
или (Ha-c/г), где R — универсальная газовая
постоянная; Т — температура по шкале Кельвина; е&
—парциальное давление насыщенного пара при дайной
температуре; ew— равновесное давление пара на поверхности
конструкции; ctpB — коэффициент теплообмена на до-
лвряности конструкции, м/ч.
рукцию парциальное давление водяного пара
понижается от -величины еВп до величины внза
счет общего сопротивления конструкции
паропроницанию.
Величина ех в произвольном сечении
ограждающей конструкции (например, .на
границах конструктивных слоев) определяется по
формуле
*x = e*-tjL~- (г^Яп + Явл), (18.6)
Кои
где ех — парциальное давление водяного пара в
произвольном сечении;
Ron — сопротивление паропроницанию конструкции
в целом;
Ъх-iRn — сумма сопротивлений паропроницанию слоев
конструкции, расположенных между
внутренней поверхностью и рассматриваемым
сечением;
/?вп — сопротивление влаго обмену на внутренней
поверхности ограждающей конструкции.
Температура и влажность внутреннего
воздуха .принимаются при расчетах влажностного
состояния конструкций IB соответствии с
величинами, установленными для помещений
определенного назначения (для жилых .помещений
/=18°; ф=45—55%). Расчетная температура
наружного воздуха для массивных
конструкций, учитывая длительность стабилизации
процессов диффузии, принимается равной
средней температуре холодного периода в
данной местности.
Значение парциального давления водяного
пара в наружном воздухе принимается также
равным средней величине за холодный период.
При расчетах конструкций средней
массивности принимают расчетную температуру как
среднюю за наиболее холодный месяц, что
примерно соответствует длительности
стабилизации диффузии в таких конструкциях.
Для легких быстро увлажняемых
конструкций (особенно утепленных пористыми
материалами со стороны помещения) расчетная
температура равна средней температуре наиболее
холодного двухнедельного .периода.
Формула (18.6) для определения
парциальных давлений внутри ограждающей
конструкции предполагает отсутствие конденсации
внутри ограждения.
Возможность конденсации .влаги внутри
ограждающей конструкции проверяется
следующим графическим методом (рис. 18.2).
1. Внутри ограждающей конструкции
строится линия распределения температур т. При
этом конструкция расчленяется на отдельные
слои бь бг, бз... и для вычисления
температур на их границах используются формулы
(14.9), (14.10) и (14.11).
2. В соответствии со значениями
вычисленных температур строится линия величин
насыщенного парциального давления водяного па-
— 93 —

pa E. Для определения величин Е,
соответствующих значениям температуры в отдельных
сечениях конструкции, попользуются данные
табл. V.2 приложения.
3. Вычисляются значения парциальных
давлений е в характерных сечениях
конструкции по формуле (18.6) и строится линия,
выражающая постепенное падение этих
давлений водяного пара, е.
Если внутри конструкции не происходит
пересечения линий Е и е, то это указывает на
невозможность 'конденсации влаги внутри
ограждающей конструкции, поскольку в любой
плоскости последней парциальное давление
водяного пара ниже насыщенного, при
котором возникает процесс конденсации.
Наоборот, при пересечении линий Е и е внутри
ограждающей конструкции возможна
конденсация влаги при условиях, соответствующих
установившемуся потоку водяного пара
(.рис. 18.3). Зона возможной конденсации
располагается между точками Е\ и Е2
пересечения линии Е касательными, проведенными из
точек евп и ^нл на поверхностях конструкции.
В этом случае для того чтобы исключить
возможность конденсации влаги, необходимо
устройство у внутренней поверхности
конструкции влагоизоляции, например в виде
отделочного слоя из плотных материалов с большим
сопротивлением паропроницанию.
При диффузии через однородные
ограждающие конструкции обычно не происходит
конденсации водяного пара. Конденсация влаги в
таких конструкциях возможна лишь при
повышенной влажности воздуха в помещении и
очень плотном наружном слое,
препятствующем диффузии пара из ограждения в
атмосферу.
В слоистых ограждающих конструкциях
порядок расположения слоев из плотных и
пористых материалов имеет большое значение
для предупреждения конденсации влаги
внутри конструкции. Если часть конструкции,
обращенная в отапливаемое помещение,
выполнена из пористого материала, а наружная
часть — из плотного, то у границы этих
материалов может возникнуть конденсация влаги,
особенно при значительной влажности воздуха
в помещении (рис. 18.4,а). Наоборот,
выполнение внутренней части конструкции из
плотного материала, обладающего малой паропро-
ницаемостью, а наружной части из материала
более пористого гарантирует ограждающую
конструкцию от конденсации влаги. Из
рис. 18.4,6 видно, что в этом случае
отсутствует пересечение линий Е я е.
Описанный метод расчета позволяет
определить влажностное состояние конструкции в
установившейся стадии процесса увлажнения,
•но не рассматривает течение этого процесса
во времени. В умеренном климате в
ограждающих конструкциях отапливаемых зданий
диффузия возможна только зимой; летом
происходит процесс естественной сушки
конструкции. Поэтому в конструкциях, .выполненных из
плотных малопроницаемых для водяного пара
материалов, ожидаемая /по этому расчету
конденсация может и не наступить, поскольку
для стабилизации процесса увлажнения
продолжительность холодного периода года
окажется недостаточной1.
Графический метод- расчета влажностного
состояния ограждающих конструкций
соответствует реальным условиям диффузионного
увлажнения .массивных конструкций лишь в том
случае, если диффузия происходит в течение
всего года и в одном и том же направлении.
Такие условия характерны, например, для
ограждающих конструкций холодильников в
тропическом климате, где диффузия
происходит непрерывно в направлении от теплого
наружного воздуха к охлажденному внутри
холодильных камер.
В связи с нестационарностью, а во многих
случаях и с незавершенностью увлажняющих
диффузионных процессов внутри ограждений
отапливаемых зданий, в умеренном климате
для расчета влажностного состояния и
предупреждения образования конденсата в их
толще может быть применен метод расчета по
предельно допустимому состоянию
увлажнения.
Внутри ограждающей конструкции, легко
установить плоскость, в которой
возникновение конденсации диффундирующего водяного
пара наиболее вероятно и должно произойти
ранее, чем в других сечениях. В слоистых
конструкциях таким опасным сечением является
плоскость примыкания проницаемых
материалов к менее проницаемым, расположенным в
наружной части конструкции. При
расположении проницаемых .материалов в наружной
части конструкции опасное сечение находится
под плотным фактурным слоем, защищающим
эти материалы от разрушения, а в покрытиях
с многослойной рулонной кровлей — под водо-
изоляционным ковром. В однородных стенах
зона наибольшего увлажнения расположена
примерно на расстоянии 2/з толщины от
поверхности, обращенной в отапливаемое
помещение.
Влажностное состояние конструкции,
соответствующее возникновению конденсации
влаги в опасном сечении к концу холодного перио-
1 Недостатки графического (расчета устраняются при
использовании метода «последовательного увлажнения»,
учитывающего нестационарность диффузии и различную
ее направленность в отдельные периоды года. Однако
этот метод трудоемок и потому в проектной практике
применяется редко.
— 94 —

да года, можно считать предельно
допустимым, поскольку за весь предшествующий
период увлажнения конструкция находится в
стадии гигроскопической влажности и ей не
угрожает постепенное разрушение от действия
жидкой влаги, мороза или коррозии1.
При диффузии водяного пара некоторая
его часть (рис. 18.5), пропорциональная
разности £Вп—£со, задерживается в опасной зоне
и увлажняет конструкцию, а другая,
пропорциональная величине Ет—ен, удаляется из
этой зоны и замедляет увлажнение. Величина
п_ диФФ ^ выражающая отношение всего
увл
диффундирующего количества водяного
пара — Лщфф, к той его части, которая
увлажняет конструкцию — Рувл, может быть названа
коэффициентом условий увлажнения.
Значения п для наиболее распространенных видов
ограждений изменяются от 1 до 10 и более в
зависимости от влажностного режима
помещения и отношения сопротивлений паропро-
ницанию
3
к
-=ф наружной и внутренней
частей конструкции.
Значение п вычисляется по формуле
1
п =
1 —
Р
(18.7)
где величины |3 =
^со еа
и if устанавливаются с
учетом конкретного распределения парциальных
давлений в рассматриваемой конструкции.
При сильно проницаемой наружной части
(или при вентилируемой .воздушной прослойке
под наружным защитным слоем) величины п
возрастают, что свидетельствует о
невозможности накопления влаги внутри конструкции
за счет диффузии. В этих случаях расчета на
увлажнение при диффузии водяного пара не
требуется; для таких конструкций не нужна
пароизоляция, поскольку сопротивление паро-
проницанию их внутренней части достаточно.
Из равенства количества водяного пара,
увлажняющего конструкцию] Рувл =
еъп £ш
х
Х^), и того количества, которое необходимо
для ее предельно допустимого увлажнения
(Рувл—Ь6ш р£0), можно оолучить значение
1 Для материалов, подверженных биологическому
разрушению предельно допустимым увлажнением
следует считать возникновение капиллярной конденсации,
наступающей ранее обычной, а для материалов
гидрофобных и стойких к действию влаги дооускает/оя некютюрое
накопление конденсирующейся влаги к концу зимы. Эти
уточнения расчета производятся путем введения
соответствующих поправочных коэффициентов.
требуемого сопротивления паропроницанию
внутренней части конструкции:
К
(еви ^со) Z
мм рт. ст.-м2-ч/г (Па. с/г), (18.8)
где Z — длительность диффузии, ориентировочно
принимаемая равной продолжительности холодного
периода года, сут, между осенними и весенними
дата1ми с соответствующими среднесуточными
температурами, равными нулю;
k — коэффициент, зависящий от условий
эксплуатации конструкции и равный: 0,008 — для сухих
условий (когда начальная влажность
материала мала); 0,006 —для нормальных условий;
0,004—для влажных, когда начальная
влажность материала повышена;
6Ю —толщина увлажняемой части конструкции, м;
р — объемная масса увлажняемого материала,
кг/м3;
|о—относительная влагоемкость увлажняемого
материала, г/кг: для сухих условий §0 =20 (со10о—
—«so); для нормальных условий -g0 ==25(союо—
— ©во); для влажных условий |0 = 33(сою0—
—(070).
Температура в зоне возможной
конденсации Тсо и соответствующее этой температуре
насыщающее давление водяного пара Е^
должны быть установлены соответствующим
теплофизическим расчетом.
Пример. Установить вид влагоизоляции для
покрытия прядильного цеха текстильной фабрики в Москве
(^ = +24°; 1фв = 60%; ев = 13 мм рт. ст., или 17,3-Ю2
Па).
Конструкция покрытия состоит из сборной
железобетонной плиты (б 1 = 0,03 м; ijlij = 0,004), утепленной
пенобетоном (б2 = 0,)2 im; р=б00 кг/м3; \х,2 — 0,026; |0 =
= 145 г/кг) и покрытой трехслойной рулонной кровлей
(с сопротивлением паропроницанию #"=18,3 мм рт.
ст.-м2-ч/г).
Намечая .влагоизоляцию в виде одного слоя
рубероида, наклеенного на битумной мастике (Rn = 8,3+
+2 = 10,3 мм ,рт. ст.-м2-ч/г), определим по формуле
(18.4) сопротивление паропроницанию внутренней части
конструкции:
0,03 0,2
*п = м + ^ + 10'3 + о-^Г
= 25,9 мм рт. ст.-м2-ч/г,
здесь 0,4 — сопротивление влагообмену на внутренней
поверхности покрытия, вычисленное по
формуле (18.5).
Отношение сопротивлений наружной и внутренней
18,3 _ „ 2,76—2,1
25V9
частей
**п
= 0,72; величина Р =
13—2,76
= 0,064*; тогда коэффициент условий увлажнения по
формуле (18.7) равен 1,1. Период увлажнения для
Москвы Z=152 сут. Требуемое сопротивление
паропроницанию внутренней части (до плоскости конденсации)
определяется по формуле (18.8)
тп <«»-£) Z (13^2,76) 152
п кд^рЪоП 0,004-0,2-500.145.1,1
= 24,6<25,9мм рт. ст-м2.ч/г.
* Здесь £ш = 2,76 мм рт. ст. (при х0)=—6°) и еп=*
= 2,1 мм рт. ст. (при гн=— 7,3°), что соответствует
средним климатическим условиям холодного периода
года в Москве.
95

Следовательно, намеченная влагоизоляция
удовлетворяет требованиям ограничения увлажнения
конструкции.
При влагосодержании однородной
ограждающей конструкции ниже предела сорбцион-
ного насыщения равновесные его значения
могут быть установлены графическим расчетом.
По значениям величин е и Е внутри
ограждающей конструкции, например шлакобетонной
стены в сухом помещении (рис. 18,6,а),
можно .построить линию изменений относительной
влажности воздуха в порах материала.
Построение такой линии показывает, что внутри
конструкции относителыная влажность может
достигать значений, близких «к полному
насыщению, тогда как к внешним поверхностям
конструкции значения ср понижаются. В
соответствии с изменениями ф внутри .конструкции
будет изменяться и влагосодержание
материала.
По изотерме сорбции и значениям <р легко
установить соответствующее равновесное
влагосодержание материала. Например, по
изотерме сорбции шлакобетона (рис. 18.6,6)
видно, что наибольшее влагосодержание стены,
выполненной из этого материала, достигает
3,5%, /понижаясь у внутренней поверхности до
2,1%, а у наружной до 2,5%.
Влажностное состояние слоистых
конструкций стен имеет более сложный характер.
Каждый материал обладает особыми
свойствами в отношении поглощения влаги. На
стадии сорбционного увлажнения эти свойства
определяются активностью влагообмена и
изотермой сорбции. Поскольку для материалов с
различными сорбционными свойствами
значения равновесной влажности лри одном и том
же значении qp существенно отличаются друг
от друга, на границах конструктивных слоев,
входящих в состав слоистой ограждающей
конструкции, возникают перепады влагосодер-
жания материалов. Такие перепады будут
особенно заметны при соседстве материалов с
разными сорбционными свойствами.
Бели средняя часть стены выполнена из
материалов с малой сорбционной
способностью ('например, минераловатных плит,
термозита и т. п.), влагосодержание средней части
стены будет меньше, чем во внешних слоях,
обычно выполняемых из плотных бетонов
(рис. 18.7,а). При выполнении средней части
стены из материалов с .повышенной сорбцион-
ной способностью (например, грунтовых)
влагосодержание этой части будет выше, чем
внешних слоев (рис. 18.7,6). Такое
распределение влаги характерно для установившегося
влажностного состояния слоистых стен.
Существенное нарушение влажностного
состояния (например, в результате увлажнения
наружных слоев атмосферной влагой или
Г.д
рь
р7
N
И—1
'б
А\
/'•
\^3b77777777mxb
Г Я
\<Ь\
L-v—
♦•»
L±L
- б -I
'О.
;<з.
777
оГ.
."•&
О'"
vpm
f
т
' щ
1_и—
щ
*н
Щ
1 *;}а|
Рис. 18.7. Характерное распределение влагосодержание
з 'слоистык стенах: средняя часть стены выполнена <кз
материалов с малой (а) и с большой (б) сарбциоинок
(способностью
внутренней части конденсирующейся)
вызывает перемещения влаги в жидкой фазе из
одного слоя конструкции в другой. Направление
таких перемещений влаги зависит от разности
кахгиллярных сил в смежно расположенных
материалах и от их различной удельной вла-
гоемкости.
Понятие «удельная влагоемкость» [г/кг мм
рт. ст., или г/(кг-Па)] аналогично понятию
«теплоемкость материала» [ккал/ (кг - град),
или Дж/(кг-°С)]. На стадии сорбционного
увлажнения дод удельной влагоемкостью
понимается количество влаги в граммах, которое
необходимо сообщить 1 кг материала для
того, чтобы парциальное давление водяного
пара в шорах этого материала повысилось на
одну единицу (1 мм рт. ст., или 1 Па). При
перемещениях влаги в жидкой фазе
парциальное давление водяного пара уже не может
рассматриваться как основной энергетический
фактор, вызывающий влагообмен. Для
изучения закономерностей влагообмена вводится
понятие потенциала распределения влаги,
связанное с капиллярной способностью и
удельной влагоемкостью материалов, при
соприкосновении которых происходит перемещение
влаги. хМатериалы с более тонкими
капиллярами .впитывают влагу из материалов со
сравнимой смачиваемостью, но с более широкими
капиллярами. Внешние физические
воздействия (например, сила тяжести, перепады
температур и давлений) вызывают перемещения
влаги в том случае, когда энергетический
уровень этих воздействий выше уровня сил,
удерживающих влагу в порах материала.
Количество переносимой влаги пропорционально
разности энергетических уровней внешних
воздействий и сил, удерживающих влагу. Эта
разность является потенциалом переноса
влаги. Так, в переувлажненных материалах с
крупными порами капиллярное давление,
удерживающее влагу, ничтожно, и влага
смещается вниз под влиянием силы тяжести.
Таких явлений не происходит в смачиваемых
материалах с мелкими порами и тонкими
капиллярами, где капиллярное давление велико.
Большие перепады температуры и общего
— 96 —

или парциального давления внутри
конструкции могут стать причиной перемещений
жидкой влатц внутри .крупнопористых материалов.
Изучение распределения и переноса влаги
при контакте различных материалов позволя-
§ 19. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
При колебании какого-либо тела,
находящегося в воздушной среде, прилегающие к
нему частицы воздуха также приходят в
колебательное состояние. В силу упругого
взаимодействия между частицами воздуха
колебательный процесс с определенной скоростью
распространяется от источника к периферии.
Такой процесс .называется волновым, а
периодическое возмущение среды — волной.
Следовательно, звуковые волны в воздухе
представляют собой чередующиеся одна за другой
области уплотнения и-разрежения.
В воздухе и жидкостях образуются и
распространяются только продольные волны, в
которых колебания частиц среды совпадают с
направлением распространения волны. На
рис. 19.1, а и б показаны продольные плоские
и сферические волны, возникающие в среде в
зависимости от размера источника колебаний.
Если колеблется большая поверхность
(например, перегородка), то близ нее в воздухе
образуются плоские звуковые «волны.
Пространство, в котором распространяются
волны, называется звуковым полем. Скорость
распространения звука зависит от плотности,
температуры и других характеристик
воздушной среды. Скорость звука в воздухе при
температуре 20°С равна 340 м/с и не зависит от
частоты колебаний. Отношение скорости
звука с к частоте колебаний / определяет длину
З'вужоюой волны %:
А,= у- м. (19.1)
Из формулы (19.1) следует, что чем
больше частота колебаний, тем короче длина
волны.
В твердых средах возникают продольные и
поперечные волны (рис. 19.2,а и б), в которых
колебания частиц среды происходят
перпендикулярно к направлению распространения
волны. В тонких конструкциях, колда ее толщина
меньше 7б длины волны (< — ), образуются
так называемые изгибные волны (рис. 19.2,в).
ет более обоснованно проектировать и
применять слоистые конструкции, удовлетворяющие
предъявляемым требованиям в отношении их
влажностного состояния, эксплуатационных
качеств и длительного срока службы.
Процесс распространения изгибных волн
более сложен, чем продольных и поперечных,
так как возникающие ,в конструкции
деформации являются одновременно деформациями
сжатия, растяжения и изгиба. Скорость
распространения изгибных .волн зависит от
частоты жолебаний. Изгибные волны оказывают
большое влияние на передачу 3iByiKa по
конструкциям.
Колебания частиц воздуха, достигая уха
человека, оказывают периодически меняющее-
ся давление на барабанную перепонку.
Колебания барабанной перепонки вызывают
раздражение окончаний слухового нерва, которое
воспринимается человеком .как звук.
Избыточное давление в звуковой волне по
отношению к атмосферному давлению
называется звуковым давлением Р; оно измеряется в
кгс/см2, или Па — паскалях (1 кгс/см2—
^105Па).
Частота колебаний, при которой
колебательный процесс вызывает ощущение звука,
равна 16—20 000 Гц. Колебания с частотой
менее 16 Гц называются инфразвуком, а с
частотой выше 20000 Гц — ультразвуком и
слухом человека не воспринимаются.
Интенсивность или сила звука /
определяет количество звуковой энергии, поступающей
в 1 с на 1 м2 площади, перпендикулярной к
направлению распространения звука. За
единицу силы звука принят эрг/см2 (Вт/м2 — ватт
на-м2; 1 эрг/см2 =='10~3Вт/м2).
Ухо человека в состоянии оценивать не
абсолютные, а относительные изменения
звукового давления или силы звука. Так,
увеличение силы звука в 1,26 раза создает заметный
прирост громкости звука. В акустических
расчетах обычно используются относительные
единицы-децибелы (дБ).
Величина силы звука /, отнесенная к
пороговой силе звука /0=1СИ2 Вт/'м2
(наименьшее значение, при котором звук начинает
восприниматься ухом), называется уровнем
силы звука L:
1=10 lg — дБ. (19 2)
'о
Глава VI
ПЕРЕДАЧА ЗВУКА ЧЕРЕЗ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ
И РАСЧЕТ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ
4 Заь Гj
— 97 —

Рис. 19.1. Плоские (а) и сферические {б) волны
Рис. 19.4. Растаространш'ие шума в здании
а — воздушного; б — ударного; пути передачи шума; 1 и 3-
прямые; 2 «и 4 — косвенные
I Л \
б ~gg^^^^
Рис. 19.2. Основные
липы волн в твердых
средах
а — продольные; б —
поперечные; в — изгибные
20 50 100 200 500 1000 2000 5000 20000
Рис. 19.3. Область слухового восприятия звука
В плоской или сферической волнах сила
звука пропорциональна квадрату звукового
давления Р. Поэтому можно написать:
1=10 lg — = 20 lg -£- дБ, (19.3>
Pi Ро
где Р0 — пороговое звуковое давление, равное 2-Ю-5 Па.
В выражении (19.3) величина L называется
уровнем звукового давления.
Наибольшее значение звукового давления,
воспринимаемое еще .как звук, а не ка,к
болевое ощущение, равно примерно 20 Па. Тогда
L = 20 lg
20
2-10"
:20 lg.l0«= 120 дБ,
т. е. диапазон слышимых звуков составляет от
О до 120 дБ.
Чувствительность слуха зависит не только
от частоты звука, но и от уровня звукового
давления. На рис. 19.3 показана область
слухового восприятия звука; наибольшая
чувствительность соответствует частотам от 1000 до
3000 Гц; с понижением и повышением частоты
звука чувствительность понижается.
Пунктирные кривые представляют собой
геометрические места точек одинаковой громкости. Так,
звук частотой 1000 Гц с уровнем звукового
давления 40 дБ будет казаться равногромким
звуку частотой 50 Гц с уровнем звукового
давления ~70 дБ. Чем выше уровень звукового
давления, тем меньше чувствительность слуха
зависит от частоты колебаний.
На рис. 19.3 показаны также области
слухового восприятия речи и музыки. Они
занимают не всю область слышимости. Таким
образом, уровень звукового давления не
полностью характеризует звук с точки зрения его
восприятия ухом. Поэтому при нормировании
шума1 и оценке звукоизоляции необходимо
определять спектр шума (частотную характери-
1 Под «шумом» понимается всякий нежелательный
для человека звук.

стику), т. е. распределение уровней звукового
давления по частоте.
Причиной возникновения шума в зданиях
яшляются как внутренние, так и внешние
источники. К внутренним источникам относятся
инженерное и санитарно-техничеокое
оборудование зданий (лифты, водопровод и т. п.), а
также сами люди; к внешним — транспорт,
промышленные предприятия и т. п.
Для борьбы с шумом используются
следующие методы: а) борьба в источнике
возникновения шума; б) звукопоглощение и в)
звукоизоляция.
Наиболее радикальный метод борьбы с
шумом— борьба в источнике. Однако это не
всегда возможно и, кроме того, часто выходит
за пределы компетенции
инженеров-строителей.
Борьба с шумом путем звукопоглощения
основывается на следующем. Звуковые волны,
излучаемые источником, достигают
ограждающих поверхностей и, отражаясь от них, снова
распространяются в воздухе помещения.
Энергия отраженных звуковых волн £0, будет
меньше энергии падающих звуковых волн £п, так
как часть энергии поглощается при
распространении звука в воздухе и в материале
ограждающих конструкций, а также передается
через них.
Отношение поглощенной звуковой энергии
к падающей называется коэффициентом
звукопоглощения ее:
« = :nP^L. (19'4)
При многократных отражениях звуковых
волн в помещении устанавливается звуковое
поле с определенными уровнями звукового
давления, обусловленными энергией прямых и
отраженных звуковых волн. Чем больше а,
т. е. чем больше будет звукопоглощение в
помещении, тем меньше будет уровень
звукового давления. Однако за счет звукопоглощения
уровень звукового давления удается
уменьшать всего на 6—8 дБ. Значительно большие
результаты достигаются с помощью
звукоизоляции.
Рассмотрим основные виды шума в здании
и пути его распространения (рис. 19.4). Если
передача звуковой энергии в изолируемое
помещение происходит в результате колебания
конструкции, вызванного колебанием воздуха
(например, от громкоговорителя,
установленного в соседнем помещении), то такой шум
называется воздушным (рис. 19.4,а). Если
колебания конструкции вызваны ударами по ней
(например, от ходьбы по междуэтажному
перекрытию), то такой шум, проникающий в
изолируемое помещение, называется ударным
(рис. 19.4,6).
Пути передачи шума от источника в
изолируемое помещение могут быть прямыми (1 и 3)
и косвенными (обходными) (2 и 4). Шум,
распространяющийся по смежным конструкциям,
часто называют структурным. Структурным
называется также шум, излучаемый
конструкцией, жестко связанной с вибрирующим
механизмом, например насосом, вентилятором или
лифтовой установкой.
§ 20. изоляция ОТ ВОЗДУШНОГО ШУМА
Общая схема прохождения звуковой
энергии через конструкцию показана на рис. 20.1.
Отношение энергии, прошедшей через
конструкцию, к энергии, падающей на нее,
называется коэффициентом звукопередачи т.
Изоляция от воздушного шума без учета
косвенной передачи звука, а также передачи звука
через поры и неплотности равна
/? = 10 lg — дБ. (20.1)
т
При т=0,01 величина 7? =20 дБ. Такую
незначительную звукоизоляцию имеют двери
между (комнатами. Для обеспечения
достаточно высокой звукоизоляции (например, /?«
^50 дБ, которую должны иметь
межквартирные стены и междуэтажные перекрытия)
необходимо, чтобы через .конструкцию
проходило не более 0,00001 части энергии. Поэтому
звукоизолирующие конструкции должны быть
возможно более плотными, чтобы уменьшить
передачу звука через поры, неплотности,
щели.
Изоляция от воздушного шума
определяется в диапазоне частот 100—3.200 Гц
экспериментальным или расчетным путем. Этот
диапазон разделяется на акт явные полосы со
средними частотами 100, 200, 400, 800, 1600,
3200 Гц. Каждая октава в свою очередь
разбивается на Уз октавы.
Ограждающие конструкции можно
разделить на акустически однородные (состоят из
одного материала или из нескольких, но
жестко связанных между собой) и многослойные
(акустически неоднородные).
Рассмотрим звукоизоляцию акустически
однородных конструкций. Как указано выше,
основное значение в передаче звука имеют из-
гибные волны, образующиеся в конструкциях
во всем указанном (нормируемом) диапазоне
частот. Поскольку длины изгибных волн
меньше линейных размеров конструкции, в
качестве модели звукоизолирующей .конструкции
может служить тонкая пластинка бесконечной
протяженности.
Звуковые волны, падающие на пластинку,
приводят ее в колебательное движение. На
низких частотах (ниже 100 Гц), близких к ча-
4* Зак 179
— 99 —

ft №
обл. I 4об/?.1
Рис. 20.4. Расчетная частотная характеристика
изоляции от воздушного шума
Рис. 20.1. Схема передачи звуковой энергии через
конструкцию
/ — звуковая энергия, падающая на конструкцию; 2 —
отраженная звуковая энергия; 3, 5 — энергия, излучаемая
колеблющейся конструкцией в смежные помещения; 4 — энергия
структурного шума; 6 — энергия, трансформирующаяся в тепловую; 7—
звуковая энергия, прошедшая через поры и неплотности;' 3 —
суммарная звуковая энергия, прошедшая через конструкцию
Р.ис. 20.2. Схема .воз буж -
\ дения из-гибньгх
колебаний конструкции при
наклонном падении зву-
\ ковых волн
(отраженные волны не показаны)
1 — падающие волны; 2 —
прошедшие волны
1600' 3200
Рис. 20.3. Частотные характеристики изоляции от
воздушного шума
I — резина; 2 — бетон; 3 — сталь
60
I
50
/jQ
30
I
!
I
за,
^т
л
ч>
9>
Ш,
53,
54
55,
56.
J2
ОВ
i
btt]
о см to о ю см Qcs^rSQi^Qcaoo^
"*- т4- т- CM СМ ро
Частота f, Гц
Рис. 20.5. Нормативная частотная характеристика
изоляции от воздушного шума
К,дБ
65
60
55
50
45
40
'35
30
\4
Н
^
{"У*
/' /
\ У
/
/
УК 1
/
f
/
/
С/
vl
aj
,^
Й
1
^
V2
4
I
i
I
'А
I
to
*T
Г
1ГЭ СЭ О CD О
М СО О Щ £sj
Г- Т— CSI OJ г*э
I о cd a Q о о о о о
> О СГ ООщОО о о
Ю U3 ОО О Сч| Ш О Ш Cvj
т- т-» ^—• CM OJ МП.
Рис. 20.6. Расчетная частотная характеристика
изоляции от воздушного шума для железобетонной панели
толщиной 10 с л
1 — нормативная кривая; 2 — положение ее при смещении

стотам собственных колебаний пластинки,
возникают резонансные явления и амплитуда
колебаний пластинки в основном зависит от
потерь энергии на внутреннее трение ,в
материале. Однако для ограждающих конструкций
зданий эти частоты не характерны, так как
они лежат вне норАмируемого диапазона
частот («иже 100 Гц).
На более высоких частотах колебательное
движение пластинки зависит от ее массы, и
звукоизоляция может быть определена по
формуле
# = 20 lg Pf — 54 дБ, (20.2)
где Р — повеохностная плотность конструкции, кг/м*;
(Н/м2—ньютон на квадратный метр;
1 1юг/|м2^ 10 H/im2);
/ — частота звука, Гц.
Это .выражение определяет «закон массы»,
согласно которому колебания конструкции
мож'но рассматривать в виде системы не
связанных между собой ма|сс, колеблющихся
независимо одна от другой.
Из формулы (20.2) следует, что при
удвоении массы конструкции, а также частоты
колебаний звукоизоляция возрастает в среднем
•на 6 дБ.
При экспериментальных исследованиях
легких конструкций (P^WO кг/м2)
звукоизоляция во многих случаях оказывалась меньше
расчетной. Это явление нашло свое
объяснение в теории так называемых «волновых
совпадений».
Звуковые волны, падающие на
конструкцию, вызывают изгибные колебания, так как
звуковое давление неодинаково в различных
точках ее поверхности. В местах
максимальных звуковых давлений конструкция
прогибается вправо, в местах минимальных — влево
(рис. 20.2). При этом предполагается, что
конструкция (пластинка) имеет бесконечную
.протяженность и возбуждается однородным
звуковым полем. При низких частотах скорость
распространения изгибных волн меньше
скорости звука и в конструкции возникают
слабые вынужденные колебания с
незначительным излучением звуковой энергии. С
увеличением частоты f уменьшается длина звуковой
волны. Наконец, при определенной так
называемой граничной частоте длина изгибной
волны Хшт будет равна проекции волны Я, т. е.
произойдет совпадение волн, при котором
интенсивность изгибных колебаний резко
увеличивается. Волновое совпадение возможно не
только при изменении частоты звука, но и при
изменении угла падения звуковой волны 9°.
так как
—г— = Хизг. (20.3)
sin 0
Следовательно, явление волновых
совпадений возникает не при совпадении частот / и
/изг, а при совпадении геометрических
размеров проекций длин звуковой волны на
конструкцию и длины волны изгибных .колебаний.
При волновом совпадении распределение
давления в падающей волне вдоль
конструкции точно соответствует распределению
амплитуды ее собственных колебаний для той
же частоты, что и приводит ж интенсивному
росту колебаний.
В спектре любого шума имеются
составляющие различных частот, и волновое совпаде*
ние возможно почти во всех случаях.
Граничную частоту frp для однородных
конструкций, начиная с которой 1М0жет
возникнуть волновое совпадение, можно определить
по приближенной формуле
где с — скорость звука и воздуха, м/с;
h — толщина конструкции, м;
С\—скорость распространения продольных звуковых
©олн в конструкции, м/с.
Скорость С\ в пластинке равна
где Е — модуль упругости, кг/м2 (или Па); 1 кг/м2-
^10 Па;
!|х — коэффициент Пуассона;
m
р = — —плотность ((Madeа в единице объема) среды,
g
кг-с2/м4 (здесь m — масса единицы объема,
кг/м3).
Значения скорости С\ приведены в
табл. VI. 1 триложения.
Пример. Определить граничную частоту колебаний
для гипсобетонной плиты толщиной 100 мм.
Из та.бл. VI.1 приложения -находим ci=4000 м с
Тогда
_ с2 3402
'гр~~ 1,8^ А ~ 1,8.4000-0,1 ~~ Ц*
Волновое совпадение, при котором резко
возрастает передача звука, охватывает
область частот .примерно в пределах одной
октавы.
Влияние волнового совпадения на
звукоизоляцию показано на рис. 20.3, где
приведены результаты измерений для трех
конструкций одной поверхностной плотности (по
55 кг/м2), «но выполненных из различных
материалов.
Частотные характеристики звукоизоляции
не подчиняются закону массы; значения /гр
также отличаются друг от друга за счет
различных величин модулей упругости и
толщины.
Таким образом, граничная частота
колебаний— один из главных параметров,
определяющих звукоизоляцию легких конструкций.
Размеры конструкций и их способы крепления
— 101 —

й другим конструкциям оказывают меньшее
влияние на звукоизоляцию, чем толщина.
Зависимость звукоизоляции от частоты
положена в основу графоаналитического метода
расчета. Частотная характеристика
разбивается на четыре области (рис. 20.4). В перовой
области (на низких частотах) звукоизоляция
определяется поверхностной плотностью
конструкции (см. рис. 20.3). Вторая область
характеризуется ухудшением звукоизоляции
вследствие волнового совпадения. В третьей
области (выше /гр) звукоизоляция быстро
возрастает, а в четвертой области (постоянна.
Изоля-ция однослойных конструкций от
воздушного шума рассчитывается следующим
образом: определяется поверхностная
плотность Р конструкции. Затем по оси абсцисс
(см. рис. 20.4) откладываются частоты / в
логарифмическом масштабе, а по оси ординат—
значения R. Далее строится частотная
характеристика звукоизоляции, состоящая из
четырех участков АВ, ВС, CD и DE. Значения
частот fв, /с, h и величины Rb> Rc и Rd
находятся в табл. 20.1. Из точки В влево
откладывается прямая ВА с наклоном 6 дБ на
октаву (закон массы); через точки В и С
проводится прямая ВС (ухудшение звукоизоляции
вследствие волнового совпадения); из точки С
вправо проводится прямая CD с наклоном
7*,"5 дБ на октаву. Для строительных
конструкций обычно /d>3200 Гц. Наконец, на график
наносится нормативная кривая (рис. 20.5),
определяется показатель звукоизоляции и
сравнивается с нормативным.
Показатель звукоизоляции Ев численно
равен целому числу дБ, на которое
необходимо сместить нормативную кривую для того,
чтобы среднее неблагоприятное отклонение
измеренной или расчетной частотной
характеристики звукоизоляции от смещенной
нормативной кривой не превышало 2 дБ.
Неблагоприятными считаются области, расположенные
ниже нормативной кривой. Среднее
неблагоприятное отклонение равняется Vis суммы
всех неблагоприятных отклонений. Причем
неблагоприятные отклонения на частотах 100 и
32О0 Гц берутся в половинном размере. При
среднем значении неблагоприятных
отклонений ^2 дБ показатель звукоизоляции равен
0 дБ. Если неблагоприятные отклонения
отсутствуют, то нормативная кривая смещается
в сторону больших значений и показатель
звукоизоляции будет иметь знак плюс.
Нормативные значения показателей
звукоизоляции .приведены в табл. VI.2 приложения.
Пример. Определить показатель изоляции от
воздушного шума для железобетонной панели толщиной
10 см.
Поверхностная плотность Р = 2400-0,1 =240 кг/м2.
По табл. 20.1 находим координаты точек В, С и D:
/* =
/d="
30 000
240
900 000
80 000
240
= 125 Гц; /с==_—=334 1*
3750 Гц; RB=RC = 40 дБ.
Наносим точки В и С на график (рис. 20.6) и
соединяем их прямой линией. Из точки В проводим прямую
ВА с наклоном 6 дБ на октаву, а из точки С — прямую
CD с наклоном 7,5 дБ на октаву. На график наносился
нормативная кривая 1 и определяется показатель
звукоизоляции (та'бл. 20.2).
Сумма неблагоприятных отклонений (гр. 4)
равняется 66,5 дБ. Среднее неблагоприятное отклонение
составляет 66,5:15=4,4, что более 2 дБ. Смещаем
нормативную кривую на 4 дБ (гр. 5). Сумма неблагоприятных
отклонений после смещения на 4 дБ (гр. 6) составляет
ТАБЛИЦА 20.1. КООРДИНАТЫ ТОЧЕК В, С и D ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ
ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ
Поверхностная плдтшость Р, кг/м2
90—,150
160—200
220—400
500—600
800 и выше
Частота, Гц
'в
17 000
Р
24 000
Р
30 000
р
40 000
Р
52 000
Р
fc
70 000
Р
75 000
Р
80 000
Р
100 000
р
100 000
р
*D
500 000
р
600 000
р
90Г 000
р
900 000
Р
1 200 000
Р
ЧАСТОТНОЙ
ХАРАКТЕРИСТИКИ
Звукоизоляция R, дБ
*В
35
38
40
42
45
«С
35
38
40
42
45
«D
35
60
60
65
70
Примечание. Для значений Р, не указанных в таблице, величины R определяются интерполяцией, а
значения частот—яю 'ближайшему значению Р.
— 102 —

29 (Юм. рис. 20.6). Среднее неблагоприятное отклонение
равно 29:15= 1,93<2 дБ. Следовательно, показатель
изоляции конструкции от воздушного шума равен—4
дБ.
ТАБЛИЦА 20 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ИЗОЛЯЦИИ
ОТ ВОЗДУШНОГО ШУ1МА ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ ПАНЕЛИ
ТОЛЩИНОЙ НО СМ
a \\xn>\nn\X- б \\>>^>^nn

Частота,
Гц
1
100
125
160
200
250
320
400
500
640
800
1000
1250
1600
2000
2500
3200

'Вычисленные
значения
звукоизоляции,
ДБ
2
38
40
40
40
40
40
42
44,5
47
49,5
52
54,5
57
59,5
62
64,5

Нормативные
значения
звукоизоляции,
дБ (по
графику рис.
20.5)
3
35
38
41
44
47
50
53
54
55
56
57
58 1
58
58
58
58

Отклонение
вычисленных
значений
от
нормативных, дБ
4
3
2
—1
—4 1
—7
—10
—11
—9,5
—8
—6,5
—5
—3,5
—1
1,5
4
6,5
Значения

звукоизоляции по

нормативной
кривой,
сдвинутой вниз
на 4 дБ
5
31
34
37
40
43
46
49
50
51
52 1
53 j
54
54
54
54
54

Отклонение
вычисленных
значений
от
нормативных, дБ
6
7
6
3
0
—3
—6
—7
-5,5
—4
-2,5
—1
0,5
3
5,5
8
10,5
Для ориентировочной оценки изоляции от
воздушного шума можно использовать
среднее значение звукоизоляции, лредставляющее
собой усредненное значение R в диапазоне
частот 100—Э200 Гц.
Среднее значение звукоизоляции
однородных конструкций /?Ср -приближенно
определяют в зависимости от поверхностной плотности
Р по формулам:
при Р <200 кг/м2
Яср= 13,5 lg Р+13 дБ; (20.6)
три P^QOO .кг/м2
#ср = 23 lg Р — 9 дБ. (20.7)
Для массивных конструкций граничная
частота волнового совпадения находится в
области низких частот. С уменьшением толщины
конструкции граничная частота волнового
совпадения смещается в сторону средних частот
и звукоизоляция может существенно
ухудшаться. Для уменьшения влияния волнового
совпадения на звукоизоляцию необходимо
сместить /гр в сторону высоких частот.
Другим путем увеличения /гр является
использование материалов с малой изгибной
жесткостью или уменьшение жесткости
конструктивными мерами. Однако эти вопросы еще
недостаточно изучены. Для однородных
.конструкций трудно, а иногда и невозможно обеспе-
Рис. 20.7. Схемы конструкций с обшивкой (а) и
раздельной конструкции (б)
чить высокую звукоизоляцию при
.поверхностной плотности -конструкции меньшей, чем это'
следует из закона массы. Например, для
межквартирных стен и междуэтажных перекрытий
жилых зданий нормативные требования (£в:=
= 0 дБ) могут быть обеспечены лишь при
поверхностной плотности конструкций около
400 кг/м2.
Проблема уменьшения массы ограждений
более просто решается при создании
многослойных конструкций, к которым относятся
стены с обшивкой на относе (рис. 20.7,а),
раздельные (двойные) перегородки (рис. 20.7,6),
междуэтажные перекрытия с полами по
упругим прокладкам или с подвесными потолками
и др.
Улучшение звукоизоляции стен с обшивкой
на относе объясняется меньшим излучением
звука на частотах ниже граничной частоты
волнового совпадения. Вблизи конструкции
образуется звуковое поле, в котором
происходит периодическое перераспределение энергии
из участка среды, прилегающего к одной
полуволне колеблющейся облицовки, в участок
среды, прилегающий к другой полуволне, и
обратно. Ограниченные размеры конструкций
не позволяют полностью выравниваться зву-.
ковому давлению. Поэтому • колеблющаяся
конструкция излучает звук, 'но меньше, чем
при частотах выше /гр.
Несмотря на наличие жестких контактов—
«акустических мостиков», связывающих
гибкие плиты со стеной, звукоизоляция таких
конструкций всегда выше однородных.
Показатель изоляции от воздушного шума
многослойной конструкции приближенно
может быть определен по формуле
Ев = £во + Д£в дБ,' (20.8)
где Ево—показатель изоляции от воздушного шума
несущей плиты перекрытия, стены или одной
панели при двойных перегородках;
Д£в — повышение показателя изоляции от
воздушного шума при устройстве дополнительной
конструкции.
— 103 —

Ево»А^
ч
0
- л
-2
_ 1
~k
~5
-fi
-7
~fl
-g
-ffliz:—i—i
100 150 ZOO 250 300 350
400 450
P, КГ/к 2
Рис. 20.8. Зависимость показателя изоляции от
воздушного шума акустически однородных конструкций от
поверхностной плотности (для бетона, железобетона,
шлакобетона, гипсобетона, кирпича)
Значение Ево определяется по графику
(рис. 20.8).
Большое влияние на звукоизоляцию
оказывают косвенные -пути передачи звука.
Приближенный метод расчета звукоизоляции с
учетом косвенной передачи звука включает
вычисление параметра:
V ( с2 hj '
где т=
Р2
— отношение поверхностных плотностей
конструкций, по которым возможна
косвенная передача звука
[Л—поверхностная плотность несущей плиты
перекрытия, кг/м2; Р2 — поверхностная
плотность перегородки (одной панели
в случае раздельной перегородки),
кг/,м2];
С\ и с2— соответственно скорости продольных
волн, м/с;
hi и h2— соответственно толщины
конструкций, м.
Пример. Определить показатель изоляции от
воздушного шума железобетонной перегородки (<р==2400
кг/м3) толщиной h2—[\0 ом с облицовкой на относе с
обеих сторон. Междуэтажное перекрытие состоит из
несущей железобетонной плиты (р=2400 кг/м3)
толщиной /ti = 14 *см и пола на упругом основании.
Определяем:
pl==ph1 = 2400-0,14 = 336 кг/м2;
р2 = р hi = 2400-0Д0 = 240 кг/м2-
По графику (см. рис. 20.8) находим £Во«—4 дБ.
Затем находим
Рг 336
m = п =
240
*■—/(£/-
в 1 4 1 //3700-0, U\»
' |/ V37000,10y
= 2,3.
(cit равное с2, взято из табл. VIJ1 приложения). По
графику (рис. i20.9) (находим Д£в«6 дБ. По
формуле (20.8) находим: £B=£BO-j-A£B=---4+6==-f-2 дБ.
Таким образом, железобетонная перегородка толщиной
10 см с облицовкой на относе с обеих сторон отвечает
ДЕ3,дБ
12
10
8
6
4
2
D
0,2 0,25 0,320,4 0,5 0,63 0,8 1,0 1,25 1,6 2,0 2,5 3,2 4,0 5,0 6,3 8,0 '0,0
Рис. 20.9. Повышение показателя изоляции от
воздушного шума стены при обшивке с обеих сторон
Сплошные линии —пол на упругом основании,
пунктирные— перекрытие без пола на упругом основании
требованиям звукоизоляции, предъявляемым к меж-
квартирньш стенам, поскольку Еъ больше нормативного
значения £jj =0 дБ.
На низких частотах звукоизоляция
раздельной перегородки (см. рис. 20.7,6)
определяется суммарной поверхностной плотностью
двух элементов. На этих частотах
звукоизоляция раздельной .конструкции примерно равна
звукоизоляции конструкции однородной той
же поверхностной плотности.
На средних и высоких частотах в
характеристике звукоизоляции могут наблюдаться
последовательные минимумы и 'максимумы.
Ухудшение звукоизоляции вызывается
резонансными явлениями в слое воздуха между
элементами перегородки. Звукоизоляция
может быть улучшена введением в воздушную
прослойку звукопоглощающего материала.
Эффективность звукопоглотителя повышается
с уменьшением веса (Конструкции.
Очень большое влияние на звукоизоляцию
раздельных перегородок оказывает косвенная
передача звука через места сопряжения
перегородок с междуэтажными перекрытиями.
Поэтому фактическая звукоизоляция таких
конструкций может практически не зависеть от
толщины воздушной /прослойки.
Все это позволяет упростить практический
метод расчета звукоизоляции. По
поверхностной плотности одной панели раздельной
перегородки определяется £во. Затем из табл.20.3
в зависимости от значения т находится
величина А£в и по формуле (20.8)— значение £в.
Пример. Определить показатель изоляции от
воздушного шума раздельной перегородки, состоящей из
двух гипсобетонных панелей толщиной по /г2=8 см
(iP2=1200 кг/м3). Междуэтажное перекрытие состоит из
несущей железобетонной плиты толщиной /ii = 12 см
(pi=2400 кг/м3) и пола «а упругом основании.
Вычисляем:
рх = Pl/ti = 2400-0,12 = 288 кг/м2;
р2 = g2h2 = /1200-0,8 = 100 кг/м2.
— 104 —

ТАБЛИЦА 20.3. ЗНАЧЕНИЕ Д£в ДЛЯ РАЗДЕЛЬНЫХ
ПЕРЕГОРОДОК
Пол на упругом основании
Есть
Нет
Есть
Нет
т
2—2,5
3
ДЯВ, ДБ
7
6
8
7
По графику (см. рис. 20.8) находим значение £Во =
=—40 дБ (при /Э2=Ю0 кг/м2).
Определяем
т = —- = « 3
Р2 100
и по табл. 20.3 находим А£в=8 дБ.
Показатель изоляции от воздушного шума данной
раздельной перегородки равен
£в = £30+Д£в = — 10 + 8==— 2 дБ.
Лучшую звукоизоляцию имеют раздельные
перегородки с плитами одинаковой
поверхностной плотности, «о с различными жесткостя-
ми при изгибе, отличающимися в б—7 раз.
Это можно достичь применением материалов
с разной объемной массой, плит различной
толщины, а также изменением жесткости плит
конструктивным путем (устройст!ВО ребер,
впадин и т. п.). Однако эти вопросы еще
изучены (Недостаточно.
Изоляция от воздушного шума
междуэтажных перекрытий в основном определяется
-поверхностной плотностью несущей плиты.
Конструкция пола практически всегда
повышает звукоизоляцию, за исключением
некоторых типов слоистых рулонных покрытий.
Например, при настилке на железобетонную
плиту толщиной 22 см линолеума на
войлочной основе показатель изоляции от
воздушного шума может ухудшиться на 1—3 дБ,
особенно в области частот собственных
колебаний .пола.
Для расчета показателя изоляции от
воздушного шума перекрытий с засыпками из
песка можно 'воспользоваться изложенным выше
методом расчета для однородных конструкций.
Конструкция перекрытия принимается
однородной с общей поверхностной плотностью
стяж1ки, засыпки из теска и несущей плиты.
Такое допущение возможно, так как объемные
массы бетона и песка сопоставимы.
Конструкции с проемами (окнами и
дверями) из-за меньшей поверхностной плотности и
малой герметичности всегда имеют худшую
звукоизоляцию, чем ограждающие
конструкции без проемов. Общая звукоизоляция /?0бщ
может быть определена до формуле
Яобщ = Я-Ю lg -2i дБ, (20.9)
,+i
где R— звукоизоляция глухой части конструкции, дБ;
S — площадь глухой части конструкции, м2;
5i —площадь проемов (окон или дверей), м2;
Ri—звукоизоляция проемов '(окон или дверей), дБ.
Расчет обыгоно производится в отдельных
полосах частот, однако для ориентировочной
оценки достаточно определить среднее
значение звукоизоляции.
Пример. В кирпичной перегородке площадью 20 м2
и толщиной в 7г кирпича, разделяющей две комнаты,
имеется одинарная дверь площадью 5} = 2м2. Требуетгя
определить среднюю звукоизоляцию стены с дверью.
Поверхностная плотность перегородки составляет
около 250 kt/im2. По формуле (20.7)
Rep = 23 lg Р — 9 = 23 lg 250 —9 = 46 дБ.
R\ для двери составляет около 20 дБ. Тогда по фор.м>~,
ле (20.9)
46-20
#общ = 46— 10 lg-j£ ^ 30 дБ,
т. е. звукоизоляция перегородки при на линии двери
уменьшилась на 16 дБ.
Установлено, что нерационально
предусматривать звукоизоляцию глухой части
конструкции, превышающую звукоизоляцию
конструкции заполнения проемов более чем на
15 дБ.
При наличии нескольких источников шума,
расположенных за различными
ограждающими конструкциями, необходимо определять
общий уровень звукового давления в
рассматриваемом помещении. Этот уровень равен
Lt-*i
п ~~—
1=10^25/10 —\0\gAjjJB, (20.10)
* /=i
где Si ■— площади ограждающих конструкций, м2;
Li — уровни звукового давления за конструкциями,
ДБ;
Яг — звукоизоляция конструкций, дБ;
А — эквивалентная площадь звукопоглощения в
помещении, равная произведению коэффициентов
звукопоглощения на соответствующие
площади, т. е. Л=2аг5ъ м2 (более подробно см.
гл. X).
Для практических целей иногда достаточно
определить не частотную характеристику
уровней звукового давления, а средние значения L-
Пример. Определить средний уровень звукового
давления в помещении при А = 30 м2, если наружная
стена с окном выходит «а шумную улицу города.
Характеристики ограждающих конструкций
помещения приведены в табл. 20.4.
— 105 —

. ТАБЛИЦА 20.4. ХАРАКТЕРИСТИКИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
Наименование ограждающих конструкций
Окно
Внутренние стены
Дверь
м2
15
5
45
2
ДБ
50
30
40
30
ДБ
90
90
' 70
70
V-*/
10 10
104
10«
103
10*
Lr*i
srio 10
15-Ю4
500.10*
4,5-10*
2-10*
'Ойрёделя'ем
4-*i
ю
25/. 10 *" =521,5-10*;
I = 10 lg 521,5-104 — 10 lg-30 = 67— 15 = 52 дБ.
Наибольшее количество звуковой энергии проникает
через окно. Если бы окно обладало такой же
звукоизоляцией, что и наружная стена, тогда L=1101g-26,5-il04—
—10/^-30 = 54—15=39 дБ, т. е. средний уровень
звукового давления уменьшился бы на 13 дБ.
§ 21. ИЗОЛЯЦИЯ МЕЖДУЭТАЖНЫХ ПЕРЕКРЫТИЙ
ОТ УДАРНОГО ШУМА
Для экспериментальной оценки изоляции
от ударного шума используется так
называемая «стандартная ударная машина»,
производящая 10 ударов в 1 с пятью молотками
массой (весом) по 0,5 кг, свободно падающими с
высоты 4 см. Полученные уровни звукового
давления под конструкцией (перекрытием)
приводят к О'Ктавным полосам частот, а общее
звукопоглощение — ik единому
звукопоглощению; равному 10 ,м2. Такие уровни называются
приведенными Ln.
* * Обеспечить нормативные требования
изоляции от ударного шума с помощью несущих
плит перекрытия практически невозможно.
Поэтому целесообразно повышать
звукоизоляцию различными* конструктивными приемами
(устройством упругого слоя и др., рис. 21.1).
Ударные воздействия на пол вызывают
периодические изменения напряжения в
упругом слое; в нем возникают деформации, на
которые расходуется часть энергии, рассеиваемой
в воде тепла. При наличии в конструкции
перекрытия воздушных прослоек возможна
передача звука не только через элементы
конструкции, но и через прослойки. Эта передача
будет тем больше, чем меньше масса нижнего
элемента перекрытия.
Снижение уровня ударного шума в
перекрытиях с полами на упругом основании
зависит прежде в.сего от частоты собственных
колебаний пола f0i Чем чщже /0, тем больше
величина снижения уровня ударного шума
AL:
AL = 40 lg -f- дБ, (21.1)
/о
\где f — текущая частота, Гц.
ДЦ.,дБ
70
60
70
50
40
i
i
69"
68
5?
66бЬ
£2
59
£6
—1
,53
!
i
о in о
a csj ю
Ооооосэсэо оо о а о
оиэсмоо-З-сэоюо сэ а о
с^сагачгтсосоа n ш о ю cvi
■р- ч- ■«- сч см го
Рис. 21.1. Нормативная частотная характеристика
изоляции ют ударного шума
АЬт,дБ
40
30
20
у\
/як
й
20'
>12
WL
^>>\_'
I 1
Ь0^
Л^^
>3iv.vl
..__r_j___j___
53
ТХ^^ 1
1 1_ _J
W
35
34
32
3D
28
10
?= т- Г- CM CsirO"<rLOCO'COOCNitOc3tOC4ii
■v- V» "Г" ед £М JO
Рис. 21.2. Частотные характеристики требуемого
снижения приведенного уровня ударного шума
Каждое удвоение частоты при />/0
приводит к улучшению изоляции от ударного шума
на 12 дБ. Начиная со средних частот,
возникновение волновых процессов в упругом слое
замедляет рост звукоизоляции с 12 до 6 дБ на
октаву.
Расчет изоляции от ударного шума
состоит из построения частотной характеристики
снижения приведенного уровня ударного inv-
ма AL и вычисления показателя" изоляции Е7
перекрытия с полом. Частотные
характеристики требуемого снижения приведенного уровня
ударного шума ALT приведены на рис. 21.2
для несущих конструкций перекрытий,
указанных в табл. 21.1.
— 106 —

ТАБЛИЦА 21.1. ХАРАКТЕРИСТИКА НЕСУЩИХ
КОНСТРУКЦИЙ ПЕРЕКРЫТИЙ
Наименование конструкции
Сплошные или
многопустотные плиты
Перекрытия с подвесным
потолком

Поверхностная плотность
несущей
конструкции,
кг/м2
150
200
250
300
375
450
150
200
250
300
Номер"кривой
ALi
на4рис.
21.2
I
II
III
IV
V
VI
II
IV
V
VI
Примечание. При определении номера кривой Д£т
фактическая поверхностная плотность несущей конструкции
округляется до ближайшего значения, указанного в таблице.
Расчет изоляций от ударного шума
проводится в следующей последовательности.
Сначала определяются поверхностные плотности
{кг/м2) элементов перекрытия: несущей части
Р\\ упругой прокладки Рс*; пола на упругом
основании Р2.
В соответствии с табл. 21.1 и рис. 21.2
устанавливается кривая требуемого снижения
уровня ударного шум-а ALT. Затем
определяется -величина приведенного коэффициента
жесткости упругого основания:
* = -7- Па/м, (21.2)
где Ед — динамический модуль упругости прокладки,
Па, принимаемый по табл. VI.3 приложения;
d — толщина упругой прокладки в сжатом
состоянии, м.
Толщина упругой прокладки в сжатом
состоянии вычисляется по формуле
(21.3)
d = d0 (1—— | м>
где d0 — толщина упругой прокладки в несжагвом
состоянии, м;
о* — нормальные напряжения в прокладке, Па, от
нормативной нагрузки Р=РП+РВ (здесь
Рп=Р2 — постоянная нагрузка; Рв —
временная нагрузка на перекрытия; для жилых
зданий Рв = 1500 Па);
Е—модуль упругости, Па (см. табл. VI.3
приложения).
Далее находится резонансная частота
колебаний пола на упругом основании по
формуле
/о =0,05 ]/■—- Гц. (21.4)
* При полах по лентам из упругих материалов Рс
определяется как для сплошной прокладки.
Рис. 21.3. Построение частотной характеристики
снижения приведенного урович ударного шума
Величина снижения приведенного уровня
ударного шума AL определяется по формуле
(21.1) для частот /<0,7/0|/JJ« и 2<Я<7, где
JL- Pl
Графически это выразится прямой, иду-,
щей из точ'ки /о с наклоном 12 дБ на октаву
(рис. 21.3). У
При Я<2 или
AL2:
f
где а= —.
U
Величина снижения приведенного уровня
ударного шума AL3 на_средних и высоких
частотах при f^zOJfo j/^L определяется по
формуле
h Рс
К^7 вычисляется величина
+ а2 а
Я-1
(21.5>
AL3=20 lg -5- + 10 lg ~-3 дБ. (21.6)>
Графически из точки f0 на оси абсцисс (см.
рис. 21.3) откладывается ордината, равная
l°lg "V"-3 ДБ> Д° точки А. Из этой точки
проводится прямая с наклоном 6 дБ на
октаву. Величины ALi и AL2 определяются на
участках левее точек Вх и В2, а Мъ— правее этих
точек.
Далее на график (рис. 21.3) наносится-
-кривая ALT и определяется покаватель
изоляции от ударного шума обычным способом,
учитывая, что вместо нормативной .кривой (см.
рис. 21.1) используется кривая ALT.
Пример. Определить изоляцию от ударного шума
междуэтажного перекрытия, состоящего из несущей
железобетонной плиты толщиной 12 см (р = 2400 кг/луг5),
сплошного слоя древесноволокнистых плит толщиной'
5 ом |(р=250 кг/м3), гипсоцаментобетонной панели тол-
— 107

сз^па сз о о о со о осэо о о g go
ас_сч1 со о ю w □ а -з- о сэ ю сэ сэ 52 S
ч-'и-э"*- "«" Cs* CNS Ю <Г ЕО CQ со О CVJ со а ю см
q -г- v г- СМ N ГО
4s /, гц
Рис. 21.4. Построение расчетной частотной х-арактер.я-
сгики снижения приведенного уровня ударного шума
щйиой 5 см (p=,li200 Kir/iM3) и линолеума толщиной
0,3 см (р »/1100 кг/м3).
Определяем значения поверхностных плотностей
элементов перекрытия:
Р{ = 2400 -0,12=238 кг/м2;
Р2= 1200 -0,05+1100 -0,003 = 63,3 кг/м2;
Рс= 250-0,05 =12,50 кг/м2.
По табл. 21.1 для Pi = 300 иг/im2 выбираем кривую
IV (см. рис. 21.2). Наносим кривую ALT на график
(рис 21.4).
Нагрузка на прокладку (с учетом полезной
нагрузки) составляет Р = Р2+РВ = 633+1500 = 2133 Па.
Динамический модуль упругости
древесноволокнистых 'плит 1,4-106 Па и статический модуль — 3-Ю5 Па
(берутся по табл. VI. 3 приложения).
Толщина упругой прокладки в сжатом состоянии
равняется:
по формуле (21.3)
2133-10» \
d = 0,05 ( 1 - 31Q5 ) = 0,0496 м;
по формуле (21.2)
1,4
К =
4,96-10
по формуле (/21.4)
т/2,82-108
fQ = 0,05 у
106
зу- = 2,82- 10е Па/м;
63,3
= 105 Гц.
288
Значение Х= ГГТ = 4,6<7, поэтому для расчета
63,3
звукоизоляции на низких частотах пользуются формулой
(21.1):
Мх = 40 lg f/106 дБ.
Из точки f0=105 Гц на оси абсцисс (см. рис. 21.4)
проводится прямая с наклоном 12 дБ на октаву.
Строим график уравнения (21.6):
f 63,3
AL3 = 20 1g jJjg+Ю te"
12,5
f
20 lg— +4, дБ.
s 105
Из точки f0 =105 Гц на оси абсцисс откладывается
ордината, равная 4 дБ, и через точку Л проводится
прямая с наклоном 6 дБ на октаву.
Определение показателя изоляции от ударного
шума приведено в табл. 21. 2.
ТАБЛИЦА 21.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ

Частота,
Гц
1
100
125
160
200
250
320
400
500
640
800
1000
1250
1600
2000
2500
3200
ИЗОЛЯЦИИ ОТ УДАРНОГО ШУМА

Вычисленные
значения AL,
ДБ
2
0
3
7,5
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
Требуемое
значение
Д£т, ДБ
3
0
0
0
4
8
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32

Отклонение
вычисленных
значений
от
требуемых, дБ
4
0
3
7,5
6
4
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Значения
для
кривой ALT,
сдвинутой
вверх на
4 дБ
5
0
0
4
8
12
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36

Отклонение
вычисленных
значений
от
требуемых, дБ
6
0
3
3,5
2
0
—2
—2
—2
—2
—2
—2
—2
—2
—2
—2
—2
Сумма благоприятных отклонений (гр. 4) равна
41,5 дБ. Среднее значение 41,5:15 = 2,8, что более 2 дБ.
Смещаем нормативную кривую на 4 дБ вверх. Сумма
неблагоприятных отклонений (гр. 6) составляет 21 дБ.
Среднее отклонение 21 15=1,4<2 дБ.
Таким образом, показатель изоляции от ударного
шума равен +4 дБ.
Для междуэтажных перекрытий с упругим
слоем из песка использование изложенного
практического метода расчета изоляции от
ударного шума приводит к ошибке, так как в
этом случае большое значение имеют потери
энергии колебаний на трение, обусловленное
взаимным движением песчинок. Улучшение
изоляции от ударного шума на средних и
высоких частотах будет зависеть от толщины
слоя песка.
На «изких частотах значение ALT
определяется по формуле (21.1), а на средних и
высоких частотах — по формуле:
AL2 = 20 lg ~ + Ю lg h дБ,
/о
(21.7)
где h — толщина слоя засыпки из песка, см.
Для несущих сплошных или
многопустотных плит перекрытий с поверхностной
плотностью около 300 кг/м2 (применение засыпок
из песка толщиной 4—6 см может обеспечить
требования изоляции как от удар-ного, так и от
воздушного шума.
Применение поло© с рулонными
покрытиями позволяет значительно .повысить изоляцию
от ударного шума.
— 108

т,с
8-90 *
7-КГ3
6-Ю"2
*)WZ
4-Ю"3
3-10~3
2-1Q-*3
1-ЯГ3
5
j
/
/
/
5s
Ц
Е
i
2
'М
3^
1
5 10
Толщина, мм
, Я
Рис. 21.5. Зависимость продолжительности
стандартного удара от материала и толщины основы пола с
рулонным покрытием
1 — линолеум, релин, ковровая дорожка на основе из губчатой
резины; 5 —то же, на основе из мягкой листовой технической
резины на синтетическом каучуке; 3 — то же, на основе из
мягкой технической резины на натуральном каучуке и
линолеум на вспененной поливинилхлоридной основе; 4— линолеум на
войлочной основе; 5 — линопор
ацдв
40
35
30
25
20
15
10
5
&L
Ту
-AL
'V.
ОЮ О О CD CD О О О О О CD °2 О О
ON too Ю N о о л- о О ю о о о о
r-T-T-C4lNn<rm<D030 Csj tD О Ю СМ
т- t- Г- (N (NJ tO
Бис. 21.6. Расчетная частотная 'характеристика
снижения приведенного уровня ударного шума
Многие междуэтажные перекрытия с
ковровыми и ворсовыми покрытиями имеют
значения изоляции от ударного шума,
значительно превышающие нормативные требования.
Улучшение звукоизоляции происходит в
результате потерь энергии удара на местное
смятие упругого слоя.
В качестве одной из основных
звукоизоляционных характеристик полов с рулонными
покрытиями является продолжительность
стандартного удара т (продолжительность
конта.кта молотка стандартной ударной
машины с полом). Резонансная частота колебаний
пола /о связана с продолжительностью
стандартного удара следующей зависимостью:
0'46 т^
/о = —— Гц. (21.8)
Расчет изоляции от ударного шума для
перекрытий с рулонными покрытиями
проводится в следующей последовательности. В
зависимости от материала и толщины пола с
рулонным покрытием по графику рис. 21.5
определяется продолжительность стандартного
удара т, с. Затем по формуле (21.8)
вычисляется резонансная частота f0j а по формуле
(21.1) — величина снижения приведенного
уровня ударного шума за счет пола с
рулонным покрытием.
Далее строится график, на оси абсцисс
которого откладывается резонансная частота
fo. Из точки /о проводится прямая с наклоном
12 дБ на октаву и сравнивается с кривой
требуемого снижения приведенного уровня
ударного шума ALT.
Пример. Определить изоляцию от ударного шума
междуэтажного перекрытия, состоящего из несущей
железобетонной плиты толщиной 14 см (р = 2400 кг/м3) и
пола с покрытием из линолеума на подкладке из мягкой
листовой технической резины на синтетическом каучуке
толщиной 5 мм.
Поверхностная плотность плиты перекрытия Р=
='2400-0,14 =336 иг/im2. По табл. 21Л выбираем кризую
IV требуемого снижения приведенного уровня ударного
шума. По рис. 21.5 значение т составляет 1,4-10~3 с.
По формуле (21. 8)
0,45
1,4- 10
г-3
= 321 Гц.
На графике рис. 21.6 проводим из точки /-0=321
Гц и а оси абсцисс -прямую с наклоном 12 дБ на октаву.
Данная прямая сравнивается с нормативной кривой ALT.
Определение показателя изоляции от ударного
шума приведено в табл. 21. 3.
Сумма неблагоприятных отклонений (гр. 4) равна
54 дБ. Среднее значение 54:15 = 3,6, что более 2 дБ.
Смещаем нормативную кривую на 4 дБ шиз. Сумма
неблагоприятных отклонений (графа 6) составляет 24 дБ.
Среднее отклонение 24:15= 1,6<2 дБ.
Таким образом, показатель изоляции ударного
шума равен —4 дБ. Если это перекрытие предназначается
для жилых зданий, то необходимо заменить пол с
рулонным покрытием, так как не обеспечиваются
нормативные требования звукоизоляции £у= +3 дБ.
— 109 —

ТАБЛИЦА 21.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ
ИЗОЛЯЦИИ ОТ УДАРНОГО ШУМА

Частота,
Гц
1
100
125
160
200
250
320
400
500
640
800
1000
1250
1600
2000
2500
3200

Вычисленные
значения AL,
ДБ
2
0
0
0
0
0
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
Требуемое
значение
ALT, дБ
3
0
0
0
4
8
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32

Отклонение
вычисленных
значений
от
требуемых, дБ
4
0
0
0
—4
—8
—12
—10
—8
—6
—4
—2
0
2
4
6
8
Значение
ALT для
кривой,
сдвинутой
вниз на
4 дБ
5
0
0
0
0
4
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
Отклонение

вычисленных
значений от
требуемых,
ДБ
6
0
0
0
0
—4
—8
—6
—4
—2
0
2
4
6
8
10
12
Для предварительного выбора иолов с
рулонным покрытием и ориентировочной оценки
звукоизоляции показатель изоляции от
ударного шума может быть представлен в виде
Е7 = £Уо+А£у дБ, (21.9)
где Еу0—показатель изоляций от ударного шума
несущей плиты перекрытия, определяемый
экспериментально; значения Еуо приведены в
та(бл. VI. 4. 1 приложения;
А£у — повышение показателя изоляции от
ударного шума за счет пола с рулонным
покрытием, определяемое экспериментально;
значения АЕУ для некоторых полов с рулонным
покрытием приведены в табл. VI. 4. 2
приложения.
При оценке звукоизоляции ограждающих
конструкций необходимо учитывать, что
фактическая звукоизоляция осуществленной
конструкции почти всегда ниже расчетной,
поскольку на нее влияют не только косвенная
передача звука, но и эксплуатационные
факторы, а также качество строительных работ.
Наличие трещин в конструкциях приводит к
прямой передаче звука. Увеличение массы
такой конструкции мало влияет на повышение
звукоизоляции. Звукоизоляцию значительно
снижают акустические мостики, которые могут
образоваться во всех раздельных
конструкциях стен и перекрытий. Например, в
междуэтажных перекрытиях мостики могут быть
между полом и несущей плитой перекрытия,
полом и стенами, а также в 'местах пропуска
труб санитарно-техничеакого оборудования. За
счет акустических мостиков показатели
изоляции от ударного и воздушного шумов могут
понизитьсяло 10 дБ.
На звукоизоляционные качества в
процессе эксплуатации, например междуэтажных
перекрытий с полами из рулонных покрытий,,
влияют способы укладки пола, истирание слоя
износа и деформация слоя основы, старение
этих слоев.
Следовательно, при проектировании
ограждающих конструкций необходимо
учитывать допускаемые в ходе строительства
различные дефекты и эксплуатационные факторы,
влияющие на ухудшение звукоизоляции.
§ 22. БОРЬБА С ШУМОМ ОТ ИНЖЕНЕРНОГО
И САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ5
И ВОПРОСЫ НОРМИРОВАНИЯ ШУМА
Инженерное и санитарно-техничеокое
оборудование (насосные и вентиляционные
установки, лифты, системы водоснабжения,
канализации и мусоропроводы) часто является
причиной повышенного шумового режима в*
зданиях.
Насосные установки обычно размещаются
в подвальных помещениях. В результате деба-
ланса ротора мотора и насоса, неисправности.
подшипников и т. п. механическая энергия
преобразуется в звуковую и энергию
колебаний (вибрацию), распространяющуюся по
несущим и ограждающим конструкциям зданий.
Конструкции здания приходят в
колебательное движение и излучают звуковую энергию в*
помещения.
В помещении, расположенном
непосредственно над котельной, звуковая энергия
определяется суммой энергий воздушного шума,,
проходящего через междуэтажное перекрытие^
и структурного шума. Обычно
неблагоприятный шумовой режим создает структурный'
шум. Поэтому для уменьшения шума в
помещениях необходим комплекс мероприятий,,
обеспечивающий локализацию вибраций -в,
пределах котельной. Виброизоляция
фундаментов достигается установкой между ними и
полом амортизаторов. Амортизаторы могут
быть выполнены из упругих материалов
(резина, пробка) и стальных пружин.
Амортизаторы из упругих материалов хорошо
изолируют высокочастотные вибрации. Пружинные
амортизаторы могут применяться для
ослабления вибраций низких и высоких частот.
Кроме того, пружинные амортизаторы
долговечны, не подвержены действию высокой
температуры, масел. Поэтому применение их
наиболее целесообразно для уменьшения вибраций
насосных и других установок.
Изоляция трубопроводов достигается
устройством в них мягких ©ставок длиной 70—
90 см из резины или брезента. Места прохода
трубопроводов через стены тщательно
изолируют минеральной ватой, войлоком, асбесто-
— но —

вьгм волокном и т. п. Все трубопроводы
должны опираться на .поддерживающие
конструкции через упругие прокладки. Трубопроводы
в пределах котельной не должны жестко
соприкасаться со стенами.
При работе лифтов возникают и
распространяются воздушный и структурный шумы.
Энергия, распространяющаяся по
ограждающим конструкциям, является, как правило,
основной причиной повышенного шумового
режима в помещениях, расположенных и на
значительном расстоянии от машинного
отделения.
Мероприятия по борьбе .с шумом лифтовых
установок сводятся в основном к
виброизоляции установок и звукоизоляции машинных
отделений. Мотор и лебедка устанавливаются на
железобетонный фундамент, опирающийся на
перекрытие через амортизаторы.
Амортизаторы используются и для виброизоляции
панелей управления.
Большое значение в борьбе с шумом имеют
планировочные решения зданий. Так,
примыкание лифтовых шахт к жилым или рабочим
помещениям недопустимо.
При работе вентиляционных установок
также возникают воздушный и структурный
шумы. Воздушный шум, воздействуя на
ограждающие конструкции, может вызвать
ухудшение шумового режима в окружающих
помещениях. Кроме того, воздушный шум
распространяется по каналам (воздуховодам) на
большие расстояния и также вызывает повышение
шума в вентилируемых помещениях.
Уменьшение шума, распространяющегося
по каналам, достигается устройством в них
глушителей в виде облицовки внутри
звукопоглощающим материалом.
Для уменьшения передачи вибраций
ограждающим конструкциям фундамент
установки монтируется на амортизаторах. Все
каналы присоединяются к вентилятору с
помощью гибких вставок. Канал изолируется от
ограждающих конструкций упругими
прокладками.
Принцип расчета амортизаторов.
Механическая установка на фундаменте и
амортизаторах представляет собой систему с шестью
степенями свободы и с таким же числом
собственных частот колебания. Однако в
практических расчетах можно учитывать только
вертикальные .колебания, принимая
/о<^рГц, (22.1)
пде {о — частота собственных колебании установки на
амортизаторах, Гц;
f — частота возмущающей сшгы.
Частота возмущающей силы определяется
по формуле
/=^Гц; (22.2)
где N — число оборотов установки, мин.
Величина /0 может быть рассчитана по
формуле
/о ~ "dp" Гц' <22-3>
V Аст
где XCv—статическая осадка амортизаторов под
действием массы установки и фундамента, см.
Круговая частота колебаний установки
равна
соо = 2 я/о Гц.
Общая жесткость всех амортизаторов в
вертикальном 'направлении должна быть не более
величины Кг, определяемой по формуле
Кг = т>®1 Па/м, (22.4)
где т —макха .изолируемой установки, Нс2/м.
Рабочая высота амортизатора (-высота
деформируемой его части) из упругих
материалов, например резины, пробки, равна
Н = Ы2.Ы, (22.5)
где ^р—площадь поперечного сечения всех
амортизаторов, м2, определяется по формуле
Fp ==— м», (22.6)
[Р — нагрузка, приходящаяся на Bice амортизаторы
(установка и фундамент), кг; о*— расчетное статическое
напряжение в упругом материале амортизатора, Па].
При расчете пружинных амортизаторов
вначале определяются их жесткость и
расчетная нагрузка с учетом влияния динамических
усилий, а затем, зная допускаемые
напряжения на -сдвиг и кручение материала
амортизатора, определяются диаметр проволоки, число
рабочих витков и высота пружины.
Основной показатель, характеризующий
качество виброизоляции установки,—
коэффициент виброизоляции К, указывающий, какая
доля динамической силы установки
передается амортизаторами фундаменту. Коэффициент
виброизоляции может быть определен по
формуле
к=1Г—' (22-7)
ft
Следовательно, для хорошей
виброизоляции (.малые значения К) необходимо, чтобы
частота собственных колебаний установки f0
была мала по сравнению с частотой
возмущающей силы.
— 111 —

Пример. Рассчитать амортизаторы под насосную
установку, имеющую N=1410 об/мин и Р = 75 кг.
Принимаем общую массу фундамента с установкой
400 кг (масса фундамента должна быть не менее чем
в 3 раза больше массы установки). Выбираем
амортизаторы из резины марки ИРП-1346, а=3-<105 Па и £д =
=3,9->10б Па.
f
Принимаем /0=—; следовательно,
2.3,14-1410
(0о== __ _5о рд
3-60
По формуле (22.4)
400-502
**«■
9,81
100 000 Па/м;
по формуле (22. 6)
F 1™.
р~~ 3-105
по формуле (22. 5)
=1,33.10~3м2;
Я =
3,9-10°>1,33-10"
10*
= 0,052 м.
При шести амортизаторах площадь одного равна
1,33-10~3:6=2,22«10—4 м2. Если амортизатор
квадратный, то его размер будет около 0,045 м.
Согласно санитар-ным нормам,
установлены предельно допустимые уровни звукового
давления и уровни звука в помещениях
жилых и общественных зданий и на территории
жилой застройки. Значения уровней звукового
давления и уровней звука (измерения по
шкале А шумомера1) приведены в табл. VI.5.1
приложения.
Для сравнения с нормами необходимо в
результаты измерений шума, проникающего
извне или возникающего, например, при
.работе инженерного или санитарно-технического
оборудования, внести поправки, учитывающие
характер шума, расположение объекта и др.
Для ориентировочной оценки шума можно
пользоваться общим уровнем, измеренным по
шкале А шумомера.
Пример. В жилые комнаты дома, расположенного
в существующей городской застройке, проникает
транспортный шум. Измеренные уровни звукового давления
в октавных полосах частот и результаты расчета
сведены в табл. 22. 1. Требуется оценить соответствие
шумового режима санитарным нормам.
Измеренные уровни звукового давления в жилых
комнатах намного превышают допустимые.
Проведем ориентировочную оценку проникающего
в жилые комнаты шума по измеренному уровню звука,,
равному 60 дБ А. По табл. VI. 5. 1 приложения
допустимый уровень звука составляет 30 дБА. Сумма поправок
к допустимому уровню равна +20 дБ (0+5+10+5)
(см. табл. 22. 1), т. е. допустимый уровень звука равен
30+20 = 50 дБА. Превышение этого уровня составляет
60—50=40 дБА.
1 Шумомер имеет три коррекции частотной
характеристики: С — линейная, А и В — криволинейные,
учитывающие понижение слуха человека на низких
частотах. Изменение уровня звука в дБА примерно
соответствует изменению щромкости звука, воспринимаемого
слухом.
ТАБЛИЦА 22.1. ОЦЕНКА ШУМА, ПРОНИКАЮЩЕГО В ЖИЛЫЕ КОМНАТЫ
Показатели
Уровни звукового давления, дБ, при
среднегеометрических частотах октавных полос, Гц
63
125
250
500
1000
2000
4000
8000
Измеренные уровни звукового давления
Допустимые уровни звукового давления (табл. VL5.fl
приложения)
Допустимые уровни звукового давления с учетом
поправок: *
шум широкополосный (0 дБ)
дом расположен в существующей застройке (+5 дБ)
шум в дневное время (+10 дБ)
суммарная длительность воздействия шума 50%
времени (+5 дБ)
Превышение допустимых уровней авукового давления .
78
55
55
60
70
75
3
74
44
44
49
59
64
10
62
35
35
40
50
55
7
56
29
29
34
44
49
7
48
25
25
30
40
45
3
45
22
22
27
37
42
3
42
20
20
25
35
40
2
39
18
18
23
33
38
1
— 112 —

Раздел третий
Функциональные основы проектирования зданий.
Глава VII
ПРИНЦИПЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРОВ ПОМЕЩЕНИЯ
ПО УСЛОВИЯМ РАЗМЕЩЕНИЯ ЛЮДЕЙ И ОБОРУДОВАНИЯ
§ 23. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Создание оптимальной среды для человека
зависит от многих факторов: от
геометрических размеров пространства, в котором он
находится, от состояния воздушной среды этого
пространства (температуры, влажности,
степени чистоты, скорости движения воздуха) и
освещенности, условий слухового и
зрительного восприятия, видимости. Известно, натри-
мер, если температура в помещении, в
котором человек работает, выше или ниже
оптимальной для того или 'иного функционального
процесса, то производительность труда падает.
Очевидно, если человек занят физическим
трудом, температура в помещении может быть
сравнительно невысока (12—15°С); при
занятиях умственным трудом, при котором
человек двигается мало, температура должна быть
выше (18—20°С). Оптимальные температуры
для помещений различного назначения
устанавливаются соответствующими нормами
проектирования.
Опыт показывает, что влажность, степень
чистоты и подвижности воздуха, освещенность
и звуковой режим помещения влияют на
снижение или повышение производительности
труда в значительных пределах. Из сказанного
следует, что при проектировании зданий
необходимо учитывать все эти факторы. Кроме
того, особый вопрос — учет психологического
состояния человека. Дело в том, что на
психику человека в отрицательном или
положительном смысле могут влиять не только
перечисленные выше факторы, но и ряд других.
Например, неприятный вид помещения
вызывает отрицательные эмоции, которые
способны понизить эффективность труда или
отдыха, вызвать нервное утомление.
Для создания оптимальных условий при
осуществлении тех или иных функциональных
процессов важнейшим фактором являются
размеры (длина, ширина и высота)
помещения, в котором находится человек в покое или
движении.
Рассмотрим процесс труда чертежника.
Если правильно организовать его рабочее место»
(рис. 23.1), т. е. подогнать стол и стул под,
рост чертежника; предусмотреть, чтобы он.
свободно мог отодвинуть стул и встать, не
мешая соседу; поставить стол так, чтобы свет на*
чертеж падал под правильным углом (слева,
при работе правой рукой) и не отражался от
бумаги в глаза; удобно расположить все, чго-
нужно для работы (карандаши, чертежные-
инструменты, резинки, тушь и.т. д.), то
эффективность труда может повыситься, а
утомляемость чертежника снизиться.
Наоборот, если стол и стул не
соответствуют росту чертежника, он либо больше
наклоняется, либо вынужден тянуться к чертежу,.
вызывая излишние напряжения мускулов,
рука его начинает дрожать, качество чертежа-
понижается. Возникает необходимость
исправить чертеж и, если при этом резинка лежит4
далеко, исправление занимает больше
времени, вызывая дополнительное утомление. Если
свет попадает или отражается в глаза, зрение-
утомляется, мелкие детали чертежа
различаются хуже, чем в начале работы, возникаюг
новые ошибки.
Правильная организация рабочего места
дает, например, увеличение эффективности
труда на 20%, а это значит, что с работой 50'
чертежников могут оправиться 40, т. е.
получается прямой экономический эффект только^
за счет правильной организации условий
труда. К тому же уменьшается требуемая
площадь помещения и высвобождаются
квалифицированные люди, что в условиях нашей
страны при огромной потребности в рабочей силе-
имеет важное значение.
Размеры места, которое занимает человек
при осуществлении функционального
процесса, связаны и с раз-мера-ми места, занимаемого*
оборудованием, и с размерами самого
оборудования. Если' в помещении размещаются
несколько человек, то его площадь
определяется суммой площадей мест, занимаемых
людьми и оборудованием. Кроме того; должна быть
— ИЗ —

предусмотрена площадь, занимаемая
проходами от входа в (помещение к .каждому месту,
и дополнительная площадь, если это
необходимо, около «каждого места для осмотра и
ремонта предметов оборудования (рис. 23.2).
Рассмотрим процесс приготовления пищи
в кухне современной квартиры. Хозяйка в
процессе работы связана с несколькими
предметами оборудования — плитой, мойкой,
холодильником, рабочим столом, шкафом с
посудой и со всеми другими предметами,
необходимыми для приготовления пищи. Кроме
определения требуемых размеров мает для
человека и оборудования большое значение при*
обретает правильная расстановка
оборудования в кухне, так как удачное решение этого
вопроса резко сокращает протяженность
путей передвижения. При неудачной
расстановке оборудования фактическая протяженность
путей движения может составить десятки
километров в год. На рис. 23.3 показаны
примеры расстановки кухонного оборудования и
пути движения хозяйки. Как показывает
практика, размеры необходимой площади кухни не
должны быть слишком малы, чтобы не
стеснять движения человека, но и не
преувеличены, чтобы не удлинять пути движения и не
вызывать его излишней утомляемости.
Высота помещения не делается ниже 2,2 м
в чистоте для того, чтобы человек мог себя
свободно чувствовать, не опасаясь задеть за
выступающие элементы и осветительную
арматуру. Однако обычно высота делается
больше как по условиям обеспечения
необходимого объема воздуха, так и по архитектурным
соображениям, поскольку в низких
помещениях часто создается впечатление
придавленности, отрицательно влияющее на
психологическое состояние людей. В промышленных
зданиях высота помещения обычно зависит от га-
Рис. 23.2. Расположение моторов в цехе
металлопокрытий механического завода. Центральный (/) и боковые
(2) проходы для осмотра моторов
Рис. 23.1. Рабочее место чертежника
Рис. 2о.З. Размещение кухонного оборудования и пути
движения в кухне
1 — плита; 2 — шкаф; 3 — мойка; 4 — рабочий стол; 5 —
холодильник; 6 — табурет
баритов оборудования и значительно
превышает пределы, определяемые габаритами
человека и требованиями комфорта.
§ 24. ГАБАРИТЫ ЧЕЛОВЕКА
И ОБОРУДОВАНИЯ
При определении размеров места
(площади), занимаемого человеком при
осуществлении им функционального процесса, главный
фактор — габариты человека. Основные
габариты человека приведены на рис. 24.1. Их
следует считать усредненными для человека с
условным средним ростом 1,75 м,
находящегося в состоянии покоя (неподвижно). Но
человек даже в спокойном состоянии занимает
больше места, чем его действительные
габариты, из-за неизбежной, но почти незаметной
на глаз подвижности. Например, при ходьбе
человек немного раскачивается и
приподнимается па пальцах. Поэтому его габарит по
ширине следует считать не 0,5, а 0,6 м, так как в
противном случае он будет задевать соседей
или ограждения и предметы, ограничивающие
проход, а по высоте (с поднятой рукой) —
2,35—2,4 м.
Та'Иим образом, при проектировании
следует принимать не минимальный габарит
человека, а несколько больший, учитывающий
подвижность людей. Работая или отдыхая,
человек принимает то положение, которое ему
наиболее удобно и которое вызывает наи-
— 114 —

L ^44^-
Рис. 24.1. Габариты человека
оо^гИшаЕ
■165-+—140-
115 H-100-h
Ри/с. 24.2. Схемы некоторых положений человека в дз<и-
жевии (габариты даны с учетом подвижности)
S^\
.V
*.\
Ч 'л 1
\ *Л
\ \
«г
Рис. 24.3. Схема определения максимальных габаритов
рабочего места
,1!!
контур площади занимаемой
человеком около станка и станком
Рис. 24.4. Положения человека во время выполнения
щюнзводственных операций (план)
Рис. 24.6. Зависимость габаритов оборудования от
габаритов человека
меньшее мускульное напряжение; при этом
размеры и форма горизонтальной проекции
его фигуры могут меняться в широких
пределах (от положения стоя в рабочем состоянии
до положения лежа при отдыхе). На рис. 24.2
показаны схемы некоторых положений
человека при выполнении работы, бытовых
процессов и т. д. Отсюда следует, что при
проектировании необходимо учитывать максимальные
габариты человека соответственно тому
положению, которое он может занять, выполняя тот
или иной функциональный процесс. Например,
в прихожей квартиры человек надевает пальто
и занимает положение, показанное на
рис. 24.2. Поэтому габариты прихожей
должны быть приняты с таким расчетом, чтобы
человек свободно, не боясь удариться рукой о
стену, смог надеть или снять пальто. Проходы
между полками в книгохранилище должны
учитывать максимальные габариты человека
соответственно тому положению, которое
занимает он при подборе или переноске книг
(см. рис. 24.5). Следовательно, проектировщик
должен отчетливо представлять себе
функциональный процесс, положение человека и его
максимальные габариты. Тогда требуемые
размеры площади могут быть выбраны
правильно.
В тех случаях, когда человек занимает
самые различные положения при работе, много
передвигается и занимаемую им общую
площадь определить очень трудно,
целесообразно организовать экспериментальную проверку.
Для этого в натуре создается опытное
рабочее место, на котором человек выполняет все
предусмотренные производственные операции.
Сверху неподвижно укрепленным
фотоаппаратом с вертикальной оптической осью
снимается рабочее место (рис. 24.3). Причем съемка с
малой экспозицией производится на кадр
несколько раз (через равные интервалы времени
или при 'крайних положениях человека) в те-
— 115 —

чение всего срока, требуемого на весь цикл
производственной операции, включая подход
к рабочему месту и уход. В результате на
одном кадре фиксируется горизонтальная
проекция человека в различных положениях,
которые он занимает в ходе производственной
операции. При этом по степени засвечивания
пленки можно определить место, где человек
находился большую часть времени, где
меньшую или где были лишь одиночные движения.
Очерчивая по крайним положениям человека
контур, получим фактически занимаемую им
площадь, требуемую для организации
нормальных условий работы (рис. 24.4).
Следует отметить, что указанный метод
определения требуемой площади позволяет к
тому же установить, насколько рациональны
движения человека в процессе работы и
насколько удачно запроектировано само
оборудование.
Габариты оборудования также должны
устанавливаться с учетом габаритов человека.
Так, существует набор школьных парт
определенных размеров, соответствующих разному
-возрасту и, следовательно, разным габаритам
учащихся. Более того, установлен
специальный профиль сидений парты, в наибольшей
степени отвечающий форме тела человека.
Нарушение этих норм приводит к тяжелым
последствиям. Неправильное положение
учащегося на парте вызывает не только
повышенную утомляемость, но и неправильное
развитие организма (сутулость, близорукость,
искривление позвоночника и т. д.).
На рис. 24.5 приведено нескольке схем,
показывающих зависимость габаритов
оборудования (мебели) от габаритов человека.
Например, кухонный рабочий стол,
рассчитанный на работу стоя, должен иметь высоту
0,85 м, а стол для взрослого, рассчитанный на
работу сидя,— 0,78 м. Максимальная высота
книжных стеллажей должна быть 2,25 м
соответственно габариту человека с поднятой
рукой, чтобы он мог достать книгу без особого
напряжения. Высоту шкафов целесообразно
делать такой, чтобы удобно было производить
уборку стоя на полу или стуле. Следует
учитывать и конструкцию самого оборудования.
Так, стол, рассчитанный на работу стоя,
должен иметь внизу уступ для носка нога
работающего, так как без него будет неудобно
стоять у стола. При определении габаритов
механического оборудования
производственных предприятий решающее значение имеют
размеры и вес изделий. Тем не менее все его
элементы, с которыми человек связан во
время работы (кнопки и рычаги управления,
смотровые отверстия, маета установки и
приемки обрабатываемой детали),
располагаются так, чтобы удобно было работать при
меньшей затрате энергии на передвижение. Общие
габариты оборудования могут быть
различными в зависимости от его назначения.
§ 25. РАЗМЕРЫ ПОМЕЩЕНИЙ
Для определения размеров помещений по
условиям размещения людей и оборудования
надо установить:
функциональный процесс, для * которого
предназначено помещение, и все элементы
этого процесса;
размеры оборудования, количество его на
одного человека и общее количество
оборудования;
площадь, занимаемую одним человеком и
комплектом обслуживаемого им оборудования;
наилучшую компоновку всего
оборудования с учетом площади, занимаемой людьми
во время работы, а также площади,
необходимой для подхода к рабочим местам, осмотра и
ремонта оборудования на месте.
Отвлекаясь от других факторов
(воздушной среды, условий зрительного и слухового
восприятия, освещенности рабочих мест), в
качестве примера рассмотрим определение
размеров помещений учебной аудитории на
одну группу (24—25 чел.). Функциональный
процесс — учебные занятия. Он связан с
записями в рабочей тетради на столе,
наблюдением за записями на доске или за опытом, со
слушанием речи преподавателя, с
выступлениями учащихся с места стоя, с выходами к
доске по вызову преподавателя, с
заполнением аудитории в начале и освобождением ее в
конце занятий. Кроме того, от первого ряда
до доски должно быть предусмотрено
расстояние, определяемое по условиям зрительного
восприятия записей на доске (см. гл. IX);
угол падения зрительного луча с крайнего
места принят 45°.
Ширина человека, сидящего за столом,
составляет примерно 60 см. Ширина стола,
достаточная для того, чтобы удобно положить
письменные принадлежности и руки, также
составляет около 50—60 см. Размеры стула
или табурета 40X40 см (рис. 25.1).
Следовательно, расстояние между двумя столами,
достаточное для того, чтобы человек мог удобно
сесть на стул или встать, также будет около
60 см. Если учащийся для того, чтобы выйти в
проход по вызову преподавателя, должен
пройти сзади другого сидящего человека, а
для этого требуется отодвинуть стул, то
расстояние между двумя столами должно быть
85—90 см. Таким образом, площадь,
занимаемая одним человеком и оборудованием,
которым он пользуется, составляет 0,6X1,2 или
0,6X1,5 м. Места в аудитории могут быть
сгруппированы. Минимальная ширина прохо-
— 116 —

Р<ис. 25.1. Расстановка оборудования в аудитории
а —с проходом между столами 60 см (рабочее положение);
б — то же (положение стоя); в — с проходам между столами
90 см
Рис. 25.3. Размеры помещений в зависимости от
конструктивного решения здания
а — с несущими стенами; б — с каркасом; 1 — наружная стена;
2 — внутренняя несущая продольная стена; 3 — перегородка;
4 — колонны каркаса; 5 — наружная навесная или самонесущая
стена
1 СГ-:7 I
Рис. 25.2. Расположение мебели в аудитории
•с двухместными столами (1.58—1,73 м2/чел); б —с трехместными столами (1.68—1,81 м2/чел); в — со
(1,66—1,32 м2/чел); / — место преподавателя; 2 — доска; 3 — умывальник
сдвинутыми столами

да на одного человека 60 см. Чтобы занятия
проходили без помех, по условиям
функционального процесса каждый учащийся должен
иметь независимый от соседа выход в проход.
Приступая к комлоновке всего
оборудования, следует рассмотреть несколько
возможных вариантов и выбрать оптимальный по
удобствам и экономическим показателям. В
данном случае экономическим показателем
будет расход площади на одного человека.
На рис. 25.2 приведены три варианта
компоновки оборудования в аудитории. В первом
варианте (рис. 25.2,а) предусмотрена парная
группировка мест, ограниченных продольными
проходами, т. е. обеспечивается независимый
выход с каждого места. Естественное
освещение с левой стороны. Крайний слева
продольный проход не только обеспечивает
независимый выход, но и предохраняет учащихся от
холодной радиации от наружной стены
помещения. Проведя от крайних мест первого
ряда зрительные лучи под углом 45° к краям
доски, определим расстояние до первого ряда.
В этом варианте оно равняется 2,4 м. Если
уменьшить размеры доски или угол падения
луча, то это расстояние можно уменьшить до
1,7—1,8 м. Выбранное расстояние позволяет
свободно расположить место преподавателя,
возвышение перед доокой для лучшей
видимости, умывальник и другие необходимые
предметы оборудования, а также вход в
аудиторию. Размеры помещения при этом составят
6X7,2 (6,6) м или 1,58—1,73 м2 на человека.
Во втором варианте применены столы на
трех человек (рис. 25.2,6). При этом
сокращается количество продольных проходов, но
увеличивается длина аудитории, так как
расстояние между рядами столов для
обеспечения независимого выхода увеличивается до
90 см. Естественно, что условия зрительного
восприятия и видимости для последнего ряда
будут несколько хуже, но зато уменьшится
глубина аудитории, пролет конструкций
перекрытия и улучшится освещенность удаленных
от окон мест.
В третьем варианте группировка парных
•столов по два (рис. 25.2,в) позволяет
сократить длину аудитории, но увеличивает ее
ширину. Во втором и третьем вариантах расход
площади несколько выше. Но во всех
приведенных вариантах изменение размеров
помещения относительно невелико. Однако
перовому варианту следует отдать предпочтение как
более удобному в функциональном отношении,
обеспечивающему независимый выход.
На практике в погоне за наиболее
выгодными экономическими показателями иногда
пренебрегают некоторыми элементами
удобств. Отказываются, например, от
независимого выхода для каждого учащегося. В
результате студент должен вставать и выходить
в проход, если сосед вызван к доске. Это
приводит к непроизводительной затрате времени
и дезорганизует дисциплину на занятиях.
Выразить эти потери в каких-то экономических
показателях очень трудно, но большой вред
их несомненен. Зависимый выход вполне
допустим в лекционных аудиториях, где сам
процесс не предусматривает выхода учащихся к
доске.
Определенные таким образом размеры
помещения, отвечающие задачам
функционального процесса, должны быть увязаны с
конструктивной системой здания. Так, в первом
выбранном варианте глубина помещения (6 м)
соответствует укрупненному модулю (60М),
но до разбивочных осей при сохранении 6 м в
чистоте расстояние должно быть больше с
учетом толщины вертикальных опор. Длина
помещения (7,2 м) соответствует двойному
укрупненному модулю, принятому для шага опор
в учебных зданиях (3,6 м=36М), но также
без учета толщины конструкций. При
каркасном решении здания можно допустить
местные сужения крайних проходов до 40 см,
считая, что человек минует их боком (рис. 25.3).
При решении здания с несущими продольными
стенами расчетный пролет перекрытия должен
быть увеличен до 6,3—6,4 м или продольные
проходы сужены до 50 см, что хотя и
возможно, но снизит удобства работы в помещении.
Из приведенного примера видно, что
существует прямая зависимость между
габаритами человека и оборудования и габаритами
помещения и размерами элементов
конструктивной системы здания, построенной на
принципах единой модульной системы (ЕМС).
Следовательно, не только размеры помещений и
конструкций здания должны выбираться в
соответствии с ЕМС, но и размеры
оборудования. Тогда можно будет получать наиболее
экономичные и четкие проектные решения
зданий.
Рассмотренный пример дает
представление об общей методике решения подобных
проектных задач. Однако в практике
проектирования их возникает столько, сколько
существует различных функциональных
процессов. И к каждой задаче должен быть свой
подход, поскольку особенности каждого
процесса не могут быть учтены в общей методике.
Кроме того, многие параметры, влияющие на
проектное решение, допускают известные
отклонения. Поэтому нужны творческий подход,
и поиски лучшего варианта решения. Причем-
при проектировании сооружений
функциональному анализу следует подвергать лишь
массовые помещения (например, аудитории в
учебном здании, которое они в основном ю
— Ill —

формируют) или помещения со сложным
функциональным процессом, такие, как
зрительные залы, универсальные
(многофункциональные) помещения. Помещения же с
простым функциональным процессом (жилая
комната, рабочий кабинет на одного-двух
человек) в таком анализе обычно не
нуждаются.
Глава VIII
ЛЮДСКИЕ ПОТОКИ В ЗДАНИЯХ
§ 26. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ
Передвижение людей представляет собой
один из тех функциональных процессов,
которые характерны для зданий любого
назначения. Для передвижения людей в помещениях
предусматриваются проходы, а в зданиях
коммуникационные помещения.
Передвижение людей оказывает большое
влияние на планировочные решения
помещений и зданий, особенно таких, в которых
одновременно могут находиться много людей и где
возникают так называемые людские потоки,
т. е. одновременное движение людей в одном
направлении (здания зрелищного назначения,
торговые и некоторые промышленные
сооружения, вокзалы, станции метрополитена и
т. п.).
Правильная организация движения
людских потоков (рис. 26.1) имеет важное
значение для обеспечения: вынужденной эвакуации
людей из зданий в случае пожара,
определенной продолжительности движения, например
при освобождении залов кинотеатров между
сеансами, или необходимой комфортности
движения, например предупреждения
скопления людей. Как было указано выше (см. с. 14),
коммуникационные помещения занимают в
зданиях относительно большую площадь.
Следовательно, выбор рациональных параметров
коммуникационных помещений может дать су-
Рис. 26.1. Людской поток
щественный экономический эффект. Поэтому
знание закономерностей движения людских
потоков необходимо для правильного
проектирования зданий.
Исследования движения людских потоков
на -научной основе впервые осуществлены
С. В. Беляевым в Институте архитектуры
Всероссийской академии художников (ВАХ) в
1937 г. Результаты исследований позволили
выдвинуть ряд предложений -по расчету и
нормированию вынужденной эвакуации людей из
зданий. Для расчета времени эвакуации были
рекомендованы наименьшие, полученные при
наблюдениях, значения скоростей движения
людских потоков и пропускной способности
так называемого «элементарного потока»
(один ряд шириной 0,6 м двигающихся в
затылок друг другу людей): скорость по
горизонтальному пути—16 м/мин, при спуске по
лестницам—10 м/мин; при подъеме—8 м/мин;
пропускная способность — 25 чел/мин.
Критерием безопасности вынужденной
эвакуации было предложено считать ее допустимую
продолжительность.
Исследования и рекомендации ВАХ, с точки
зрения современного понимания вопроса,
содержат серьезные недостатки, существенно
искажающие действительный ход процесса
движения людских потоков и приводящие к
неверным результатам. Но вместе с тем эти
иоследонания положили начало научному
решению задачи и в свое время оказали
прогрессивное влияние на практику
проектирования и строительного нормирования.
Экспериментальные исследования
движения людских потоков были развиты А. И. Ми-
линсжим во Всесоюзном
научно-исследовательском институте противопожарной
обороны (ВНИИПО) в 1946—1948 гг. Они внесли
существенный вклад в изучение процессов
движения людских потоков, дали надежные
данные о плотностях и скоростях их движения
и о зависимости скорости движения потока
от его плотности.
В последующие годы в МИСИ им. В. В.
Куйбышева В. М. Предтеченоким были
проведены новые экспериментальные и
теоретические исследования, в результате которых
построены теория движения людских потоков и
метод расчета, близко отражающий действи-
— 119 —

тельную картину процесса движения.
Результаты исследований МИСИ и ВНИИПО
положены в основу излагаемых ниже
теоретических основ и метода расчета времени и
параметров путей движения людских потоков.
По виду движение может быть:
одиночным и массовым;
беспорядочным, когда люди в толпе
двигаются в разных направлениях, и поточным (в
одном направлении);
согласованным (ходьба в ногу) и
несогласованным;
свободным, когда каждый человек,
участвующий в движении, в любой момент может
изменить направление и скорость своего
движения, и стесненным, когда индивидуальная
свобода действий ограничивается идущими в
общем потоке людьми;
длительным — людской поток существует
относительно долгое время (например, в
магазинах) и кратковременным — вся масса людей
начинает и заканчивает движение в
сравнительно короткий промежуток времени (выход
из театра после спектакля);
нормальным и аварийным, т. е.
протекающим в нормальных или аварийных условиях.
Нормальное движение протекает обычно
спокойно и планомерно, без серьезных
осложнений даже при случайных нарушениях хода
процесса (например, падение человека).
Разновидностью нормального является так
называемое комфортное движение, когда масса
людей настроена празднично, отсутствует
необходимость спешить, окружающая
обстановка благоприятствует такому настроению
людей (движение во время антракта в
кулуарах театра). Комфортное движение
характеризуется меньшими скоростями, чем при
нормальном движении. Аварийное движение
(вынужденная эвакуация) отличается от
нормального повышенной напряженностью
процесса, нервным возбуждением людей,
обусловленным внезапностью начала движения,
стремлением каждого участника движения
максимально сократить время пребывания в
опасной зоне, скорее уйти от источника
опасности. Следствием этого всегда оказывается
увеличение скорости движения против
нормального и нарушение его планомерности из-
за попыток людей обогнать идущих с ними б
одном потоке. Случайные задержки могут зне-
заино изменить психическое состояние массы
людей, придать процессу панический характер
и привести к трагическим последствиям.
Таким образом, движение людских потоков
представляет такой процесс, на который
существенное влияние оказывает
психологическое состояние людей, участвующих в
движении.
Из перечисленных видов движевия для
проектирования наибольшее значение имеют
только массовое, поточное, несогласованное,
кратковременное движение, протекающее в
нормальных и аварийных условиях, а также
массовое, поточное, несогласованное,
длительное движение, протекающее в нормальных
условиях.
Двигаясь в одном направлении, люди
образуют людской поток шириной б и длиной /,
м (рис. 26.2). В действительности поток имеет
сигарообразную форму. Поскольку головная и
замыкающая части состоят из небольшого
числа людей, а основная масса движется
компактно, форма людского потока принимается
прямоугольной. Боковые стороны потока
обычно ровные, прямые, ограниченные шириной
пути Ь. Поэтому принято считать, что Ь = б.
Размещение людей в потоке — случайное,
постоянно меняющееся в ходе движения.
Размеры людского потока зависят от
числа людей N и их габаритов. Последние
колеблются в достаточно широких пределах, так
как зависят от одежды и возраста (табл. 26. L
рис. 26.3).
Число людей в потоке может быть
выражено числом человек или суммой их
горизонтальных проекций на поверхность пола, т. е.
ТАБЛИЦА 26.1. ГАБАРИТЫ ЛЮДЕЙ
Воараст и одежда человека
Ширина а, м
Толщина с, м
Площадь
горизонтальной проекции
f.M»
Взрослый в одежде:
летней
уличной демисезонной
уличной зимней . . .
Подросток
Ребенок
Взрослый:
с ребенком на руках .
с ручным (багажом
с рюкзаком . . . .
с легким свертком . .
0,46
0,48
0,5
0,43—0,38
0,34-0,3
0,28
0,3
0,32
0,27—0,22
0,21—0,17
0,1
0,113
0,125
0,09—0,067
0,056—0,04
0,29
0,36
0,26
0,18—0,24
— 120 —

Ь&МШ
^шш
,//,///,////S///s{S/S/////////'"""'"""""'ty'
awr
о Тг
Woo
focO
w//b//s//s)/>/%
«Замыкаю- Основная часть потока'головная <
тая часть Л^91ьл
потока потока
Рис. 26.2. Схема людского потока
ЧлУмин
70
60
50
40
30
20
10
0
\
I \
к
^
ли
/3
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0/ 03 Б, м*/мй
Рис, 26.3. Габариты людей
Рис. 26.5. Скорость движения по горизонтальным путям
в зависимости от плотности потока для разных условий
движения
/ — аварийное; 2 — нормальное; 3 — комфортное
q.M/мин
10
[
\
1 /1/
lit
/*
V
л
К
ъ
/^
ч
2-
Ч"!
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 07 0,8 D,i#|f
70 i
Ш
fT
^
к\ >
V1
2
V3
^4
-
i
^.^J^v^
' "■—
_Ц ГТ"
0,1 0,2 0,3 ОЛ 0,5 06 0,7 0,8 D,M2/"2
Р,ас. 26.4. Скорость движения людских потоков в
зависимости от их плотности
1 — проемы; 2 — горизонтальные .пути; 3 — лестницы (спуск);
4 — лестшщы (подъем)
Рис. 26.6. Зависимость интенсивности движения от
плотности потока при движении по горизонтальным и
наклонным «путям и через проемы
2 — проемы; 2 — лестницы (спуск); 3 — горизонтальные пути;
4 — лестницы (подъем)
Проем
т
м
б
poerij
«о
£
1 с
1 °
<->
on
в
LM
д
Рис. 26.7. Графическое изображение процесса движения
людского потока
a — план пути; б — схема пути; в — расчетный график

2/, м2, где/ — площадь горизонтальной
проекции одного человека, м2 (см. рис. 26.3).
В дальнейшем под N понимается число
людей в потоке, выраженное в м2, т. е.
ЛГ = 2/м2. (26.1)
Пути движения людских потоков в зданиях
разделяются на горизонтальные и наклонные.
К горизонтальным относятся проходы и
коммуникационные помещения с горизонтальными
полами, к наклонным — лестницы и пандусы
с уклонами больше 1:8. Горизонтальные и
наклонные пути характеризуются длиной L и
шириной Ъ (или б). Длина пути определяется
по его оси. Длину наклонного пути следует
принимать по истинному значению, а не по
горизонтальной проекции. Не допуская
серьезной погрешности, горизонтальные лестничные
площадки можно относить к наклонным путям
и для облегчения вычислений длину пути по
двухмаршевой лестнице в пределах одного
этажа можно принимать равной его утроенной
высоте Я, т. е. L=ЗЯ.
Пути движения пересекаются дверными
проемами, декоративными порталами, имеют
сужения из-за выступающих из плоскости стен
пилястр, трубопроводов и т. п. Для таких
проемов или мест сужений длина пути
принимается равной 0, если, например, проем
расположен в тонкой стене (<0,7 м); в противном
случае проем следует рассматривать как
самостоятельный отрезок горизонтального пути.
Плотностью людского потока D называется
отношение числа людей к площади пути,
занимаемой потоком, т. е.
N
D=— м2/м2. (26.2)
I о
Та-к как и число людей, и площадь выражены
в м2, плотность потока — величина'
безразмерная. Для определения ее надо знать число
людей, как они одеты и их возраст, а также
параметры пути движения.
Пример. Определить плотность людского потока,
состоящего из 100 человек взрослых в уличной зимней
одежде; ллощадь пути, занимаемая потоком, 25 м2 (/ =
= 10 м; 6=2,5):
N = 2/ = 100-0,125 = 12,5 м2,
где значение / взято из табл. 26.1.
~ N 12,5
* = /Т = 1-^Г5 = °'5м2/м2-
Если возникает необходимость перейти к оценке
плотности потока в чел/м2, то нужно полученную
плотность разделить на /, т. е.
D = 0,5 : f = 0,5 : 0,125 = 4 чел./м2.
Исследованиями установлено, что
свободное движение возможно при плотности D -£
^ 0,05, т. е. один человек .на 2—2,5 м2. При
больших плотностях движение уже
становится стесненным. Максимальное значение
плотности составляет £>макс='0,92, т. е. 7,4—
9,2 чел/м2 (в зависимости от одежды). В
условиях вынужденной эвакуации возможны
более высокие плотности, даже больше 1, за счет
сжатия потока и уменьшения значения f в
результате давления людей друг па друга.
Высокие плотности потоков — основная причина
несчастных случаев с людьми.
Скорость движения людского потока v
зависит от его плотности и 'вида пути (рис. 26.4).
Эти зависимости получены в результате
большого количества натурных наблюдений (более
10 тыс. замеров) и их последующей обработки
методами математической статистики. На
графике (рис. 26.4) представлены средние
значения скоростей движения людских потоков, как
функции плотности IB нормальных условиях, по
горизонтальные путям, через проемы1 и по
лестницам вверх и вниз.
Наблюдения показали, что скорости
могут иметь разные значения при одной и той
же плотности потока. Например, при
свободном движении (при £>5g0,05) отмечались
колебания от 5 до 135 м/мин. С увеличением
плотности потока колебания значений
скорости уменьшаются и в зоне высоких плотностей
они не превышают ±10 м/мин от средних
значений. Эти /колебания объясняются различным
психологическим и физическим состоянием
массы людей в потоке, а также шичньгми
причинами, заставляющими отдельных людей
сокращать время движения. При небольших
плотностях потока люди имеют возможность
изменять скорость движения, не 'мешая друг
другу. Поэтому колебания значительны. С
увеличением плотности в потоке возникают
помехи и уменьшается величина -колебаний
скорости.
Из графика также следует, 'что скорость в
проемах несколько выше скорости на
горизонтальных путях, хотя проем представляет тот
же горизонтальный путь. Здесь оказывает
влияние чисто психологический фактор: люди
стараются быстрее .миновать более узкий и
менее удобный участок пути. Скорость
движения по лестницам вниз в определенном
диапазоне плотностей потока выше, чем при
движении по горизонтальному пути, поскольку
человек затрачивает меньше энергии, а ступени
определяют равномерный ритм движения
всего потока. Однако с ростом плотности потока
этот ритм нарушается, человек перестает
видеть путь, боится оступиться, и скорость
падает настолько, что оказывается даже меньше
скорости при движении по лестницам вверх,
поскольку вероятность падения при подъеме
1 В дальнейшем изложении дверные проемы и
сужения пути названы проемами.

меньше, (чем ори спуске. В зоне -высоких
плотностей потока абсолютные значения -скоростей
движения по разным путям отличаются мало.
Для определения значений скорости
движения людей -в шотоке можно пользоваться
графиками рис. 26.4 или табл. VIII.1 приложения,
в которых показаны величины скоростей
движения людей для различных значений
плотности (с градацией через 0,01)*.
Выше указывалось, что движение людских
потоков может иметь разные скорости прк[
тех же плотностях в зависимости от
психологического состояния (массы людей. В
аварийных условиях установить значение окоростей
движения людаких потоков на основе
натурных наблюдений невозможно. Поэтому они
определены на основании экстраполяции
значений скоростей движения людских потоков,
полученных для нормальных условий исходя
из предположения, что потоки, имевшие
большие скорости движения против средних
значений, соответствующих нормальным условиям,
по тем или иным причинам двигались с
повышенной напряженностью, т. е. движение
приближалось ,к аварийным условиям. Таким
образом, скорости для условий аварийного
движения людских потоков 'вычислены как
средние величины от тех значений скоростей
движения, полученных в натуре для нормальных
условий, которые оказались выше средних
значений для нормального движения людей.
Кривая зависимости скорости движения
людского потока в аварийных условиях от
его плотности для горизонтальных путей
представлена на графике рис. 26.5. Так же
получены значения скоростей движения людей для
комфортных условий, но при этом
обрабатывались данные, которые были ниже принятых
средних значений для нормального движения.
В аварийных и комфортных условиях
скорости движения людей в проемах и по
лестницам получены на основании тех же принципов.
Отношение скорости движения людей в
аварийных (или комфортных) условиях к
скорости в нормальных условиях называется
коэффициентом условий движения ji. Его
значения приведены \в табл. 26,2.
С помощью этих коэффициентов, зная
скорость движения людей в нормальных условиях,
легко получить значения скоростей при вы-
* Эти значения вычислены на основании
аналитических зависимостей, приведенных в учебном пособии
В. М. Предтеченского, А. И. Миланского
«Проектирование зданий с учетом организации движения людских
потоков». М., Стройиздат, 1969, и даны в этой книге не
в виде графиков, а в табличной форме. Значения
параметров движения в примерах к настоящей главе взяты
из указанных таблиц в целях повышения точности
расчетов.
ТАБЛИЦА 26.2. ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ
УСЛОВИИ ДВИЖЕНИЯ
Виды путей движения
Горизонтальные
Проемы . . . .
Лестницы (спуск) .
Лестницы (подъем)
Коэффициенты условий движения
аварийные,
^а
J 1,49—0,36
1,21
1,26

нормальные,
I
I
I
I

комфортные р.к
J0,63+0,25D
0,76
0,82
нужденной эвакуации или комфортном
движении. Для облегчения расчетов в табл. VIII.2
приложения даны графики значения скоростей
для движения в аварийных аа условиях1.
Величиной, связывающей плотность потока
D, скорость v и ширину пути б, является
пропускная способность Q, т. е. число людей,
проходящих в единицу времени через «сечение»
пути шириной б:
Q = D v .6 <м2/мин. (26.3)
Произведение плотности потока и
скорости его движения называется интенсивностью
(или количеством) движения q:
q = Dv м/мин. (26.4)
Поскольку значения q не зависят от
ширины пути, то они характеризуют кинетику
процесса движения людского потока и
соответствуют значениям пропускной способности пути
шириной 1 м.
При определенной плотности потока,
разной для каждого вида пути, q достигает
максимума #макс, а затем падает (рис. 26.6).
Следовательно, горизонтальные наклонные пути
движения, а также проемы имеют предел
пропускной способности, определяемый
плотностью При <7макс
График движения людского потока
строится в координатах: путь L — время t (рис. 26.7).
Предположим, что в начальный момент (t=
= 0) на участке пути длиной L и шириной б
появляется головная часть людского потока
численностью N человек при плотности D.
Через время t весь поток выходит на участок.
Зная плотность потока D, по табл. VIII.1
приложения находим скорость движения v,
соответствующую этой плотности, виду пути и
условиям движения. По скорости v и длине
участка L определяется время /2, необходимое
для прохождения участка:
L
f2= — Мин. (26.5)
1 Исследования показывают, что в аварийных
условиях можно ожидать более высокие скорости
движения и, следовательно, -меньшие затраты времени.
— 123 —

Значения t2 и L дают на графике точку .&,
которая соединяется с началом координат
прямой ab и выражает характер движения
головной части потока. Учитывая, что через
время t{ весь поток (выходит на участок и что
скорость остается неизменной, можно без
предварительных вычислений из точки а',
соответствующей началу пути и времени tu
провести прямую а'Ъ', параллельную ab,
выражающую движение замыкающей части потока.
По графику легко найти местоположение
потока в любой момент времени. Например,
в момент t2 головная часть потока достигла
конца участка (точка &), а замыкающая часть
находится в точке s. Тангенс угла наклона
прямых ab и а'Ъ' представляет собой скорость
движения потока, в данном случае
постоянную по всей длине участка, поскольку
постоянны ширина пути б и плотность потока D.
Следовательно, по наклону прямых можно судить
о скорости движения потока: чем больше угол
наклона, тем выше скорость.
По графику можно судить и о числе людей,
миновавших то или иное место на пути
движения или не дошедших до него. Общее число
людей в потоке N, согласно выражению (26.2),
составляет:
N = Dblu2, (26.6)
где / — длина потока, представленная на графике
отрезками bs (в момент t2) «ли ak (в момент U).
Тогда в любой точке, например г,
отстоящей от начала пути на расстоянии А/, искомое
число людей, (Прошедших эту точку или не
достигших ее, определится как величина,
пропорциональная отрезкам zk=l—А/ и a'z=
==Л/; отсюда число людей, прошедших точку
z, составит
/ — А/
Nzk = N -у— yi,
а число людей, не достигших токи г:
А/
Иначе говоря, при постоянных значениях
б и D по длине потока можно определить
число людей относительно любой точки пути в
любой момент времени, 'вычислив число людей
N
на единицу длины потока, т.е. —.
Определить количество людей можно и
другим способом. Между прямыми ab и а'Ъ*
находится поток с плотностью D и скоростью
v. Пользуясь выражением (26.3), можно
определить пропускную способность Q потока, а
умножив найденную величину на время,
например на величину отрезка ЬЬ\ равного
h—h, определим число людей, достигших к
моменту U конца участка:
N = £ 6 / = Qt м2. (26.7)
Этот прием целесообразно использовать
для проверки полученного решения, например
времени прохождения людей через конец
участка, т. е. U—t^ Если полученная
величина N сходится с заданной, то это означает;
что график построен правильно.
§ 27. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ
ДВИЖЕНИЯ людских ПОТОКОВ
Общий путь, который преодолевает
людской поток, обычно делится на участки,
отличающиеся по виду пути (горизонтальные,
наклонные, проемы) или по ширине. Границей
смежных участков называется такое сечение
пути, где меняется ширина пути б, вид пути
или то и другое одновременно.
Рассмотрим движение людского потока
через границу двух смежных горизонтальных
участков, имеющих разную ширину (рис. 27.1).
Предположим, что к границе по участку п
движется людской поток с числом людей Nn и
пропускной способностью Qn. Подойдя к
границе, этот поток будет продолжать движение
по участку /г+1 с пропускной способностью
Qn+i- Очевидно, что то же количество людей,
которое подошло к границе по участку п, уйдет
от границы и пойдет по участку /г+1, т.е.
Мп =г Nn+l.
Согласно выражению (26.7)
Qnt = Qn+it (27])
или при равных значениях t
Qn = Qn+i м2/шш, (27 2)
т. е. для беспрепятственного перехода потока
через границу смежных участков пропускная
способность их должна быть одинаковой.
Для определения интенсивности движения
на участке л+1 выражение (27.2) надо
представить в развернутом виде, используя
формулы (26.3) и (26.4):
Цп бл =" Цп + \ бл + 1.
Тогда
К
Я*\\ = яп ~Ъ м/шш- <27-3>
Из выражения (27.3) следует, что
интенсивность движения на смежных участках пути
обратно пропорциональна ширине этих
участков.
Пример. Определить время движения людского
потока по горизонтальному пути из двух участков разной
ширины (см. рис. 27. 1); условия движения нормальные;
плотность потока на первом участке Z)i=0;S.
Замыкающая часть потока выходит на первый участок через
минуту после начала движения.
•По графикам табл. Villi приложения определим
соответствующие Dx значения q\ = 9J2& и v\=116,48 м/мж-i.
Пользуясь выражением (27.3), определим
6i 2
<7г = <h "Г" = 9>28 ~Г ==6»2 м/мин^
02 3
— 124 —

&n+1=
■ъм
ttitt
i ih
'I'll
u! i
. \\\tl
i
Ш
+M4
Скопление
'D=Q92
•ШЛ H T
7 Tira L «^ l
.Скопление
/Б-0,92
ч)роем и граница
между участками п и п+1
D»0,92
' Граница7- на участке п+1
между с разуплотнением
участками Jj=Q51
6П и 5п+1
Б=0,92
2мик
Рис. 27.2. Схемы путей движения при образований
схоплетая людей и прл разуплотнении потока после:
скопления
Рис. 27.1. Движение людского потока через границу
смежных участков пути одного вида, но разной
ширины при Q<n = Qn+i
а — план пути; б — схема пути; в — расчетный график
Интенсмвносгги <72=6,i2 м/мин по графикам
приложения соответствуют D2 = 0J26 и v2 =.23,75 м/мин.
Время движения головной, а также замыкающей
частей потока:
по первому участку
U 6
tx vx 15,48
по второму участку
U 8
2== v2 ~ 23,75
= 0,39 мин;
= 0,34 мин.
На графике (см. рис. 27.1) движение головной
части потока изобразится отрезками ab и be, а
замыкающей — а'Ь' и Ъ'с'. Общее время движения составит
2* = 1 + fi + f2 = 1 + 0,39 + 0,34 = 1,73 мин.
Равенство (27.2) является показателем
правильно организованного движения. Его
нарушение приводит к серьезным осложнениям
хода процесса.
При Qn>Qn+i 'перед границей смежных
участков пути образуется скопление людей,
так как в единицу времени по участку п к
границе подходит людей больше, чем способен
пропустить следующий участок пути — п+1
за то же время.
На неравенство пропускных способностей
смежных участков пути указывает
определяемая по выражению (27.3) интенсивность
движения, которая в этих случаях оказывается
больше <7макс для соответствующего вида пути:
&п
qn+x = Яп -g— > qMaKc. (27A)
"n+l
Как было сказано выше, интенсивность
движения не может превысить <7макс. Поэтому
на участок гс+1 переходит только часть людей
из числа подходящих к границе по участку
/г, а остальная скапливается, резко замедляя
скорость движения и уменьшая пропускную
способность участка перед границей до
величины, определяемой пропускной способностью
последующего участка. Задержавшись у
границы, люди стремятся возможно скорее
перейти через нее и продолжать движение. Это
стремление, особенно в аварийных условиях»
обусловливает быстрое, почти мгновенное
повышение плотности перед границей и на
границе до величины Дмакс=0,92.
Следовательно, ПрИ Qn-f 1 ^> Qmslkс ПЛОТНОСТЬ
на последующем участке следует принимать
"макс-
Пример. Определить (параметры движения в проеме
(участок /i+il, рис. 2.7.2) шириной 6n+i=il,5 м, если
Я„ = 0,7; qn = 10,02 м/мин; Qn =30,06 м2/мин.
Определяем интенсивность движения в проеме
Я п+\— А
Qn
30,06
7г+1
1,5
=20 м/мин > ^макс^ №, 65 м/мию
(см. табл. VIНЛ приложения. (?макс соответствует
плотности D=0J).
Следовательно, перед проемом неизбежны
скопление людей и задержка движения. Тогда параметры
движения в проеме будут: Dn+i = 0,92; un+I=9,74 м/мин;
<7n+1=i8,,94 м/1ми.н; Qn+i=(l3;43 м2Дмин< Qn.
Во время движения людского потока через
границу смежных участков при скоплении
людей, т.е. при <7n+i > <7макс» происходит так
называемое разуплотнение потока. Оно
состоит в том, что при образовании скопления
перед границей и на границе с плотностью*
•Омане плотность на последующем участке
после границы оказывается значительно меньше
Омакс Разуплотнение потока объясняется тем,,
что в определенном для каждого вида пути
диапазоне плотностей одному значению
интенсивности движения соответствуют два
значения плотности, поскольку q, изменяясь от
D=0 до Аиакс = 0,92, достигает экстремума
(см. рис. 26.6). Например, для горизонтальных
путей при нормальном движении значению!
9=8,36 м/мин соответствуют два значения
плотности: D = 0,51 и Амакс=|0,92.
Следовательно, если при переходе потока через
границу смежных участков образуется
скопление людей, то движение на участке я+1
может происходить с меньшей плотностью, чем,'
Аиакс |ПРИ сохранении той же величины q.
— 125 —

f-^rt
Рис. 27.3. Схема слияния людашх потоков
'3 часть
потока
2 часть 4 часть
потока . потока
О t3*0A3 te=2,83 г,мин
Рис. 27.6. График переформирования людских потоков
Р'ис. 27.4. Схема людского потока с разными
плотностями
fc 2-ая часть
потока
Начальный
момент
(t=0)
АГ^Уплотнение
i ;, 2-ой части
ЬА«>2-+ потока
(Di)
2-ая часть =
потока л
1-ая часть
потока
D2;V2
»i;Vi
Уп+f -Ifl L'" ,t,
Линия проема
«n=2,0
0 0,2 0,4 0£ 0,8 1,0 1,2 1Д 1£ 1,8 2,0
Рис. 27.5. Схемы переформирования двух частей
людского потока с разными D, двигающихся по одному
пути
а — при vx<CV2, б — при vx>v7
Рис. 27.7- График образования и -рассасывания
скопления людей с учетам растекания и переформирования
людского потока

Пример. Определить пара-метры движения людей
в коридоре (см. рис. 27.2) шириной 6п-ы = 1,5 м, если
Z)n = 0,7; <7п = 10,02 м/мин; Qn = 30,06 м2/мин.
Определим интенсивность движения в коридоре.
Очевидно (см. предыдущий пример), qn+l=20 м/мин>
><7макс = 10,12 м/мпн (для горизонтальных путей см.
табл. VII 1.1 приложения, ^макс соответствует плотности
£) = 0,75). Следовательно, перед коридором будут-
скопление людей и задержка движения. Тоща параметры
движения на границе будут (юм. табл. VIIL1
приложения): Z)n+i = 0,92; Vn+\ = 9,08 м/шш; qn+i=8,3$ м/мин;
Qn+1 = 12,52 M2/MHH<Qn. Плотность Dn+i = 0,9Q будет
лишь в самом начале участка п+1, а затем за счет
разуплотнения приобретет величину Dn+i=0,51 при том
же значении qn+i.
Сравнивая последние два примера, можно
сделать следующее заключение:
разуплотнение потока происходит только в тех случаях,
когда участок л+1 имеет некоторую
протяженность; в проемах, где длина пути мала,
разуплотнение потока не проявляется.
Слияние людских потоков происходит в тех
местах здания, где сходятся различные сто
виду пути движения. Обычно слияние потоков
сочетается с процессом движения через
границы смежных участков пути. Преположим,
что по участкам пи п>г и пъ (рис. 27.3)
движутся три людских потока с числом людей
соответственно Nu N2, N3 и пропускными
способностями Qni, Qn2 и Qns. Подойдя
одновременно к границе участка /г+1, потоки сливаются
в один общий поток, который продолжает
движение по участку я+1. Из выражения
(27.2) следует, что
или
2 Q>n = Qn+i бп+ь
откуда
ZQn
дп+1 = -*— м/мин. (27.5)
^ °/2+1
Следовательно, зная параметры
подходящих к месту слияния потоков, можно
определить параметры движения объединенного
потока, установив значение интенсивности
движения по выражению (27.5), а плотность и
скорость — по табл. VIII.1 и 2 приложения.
Пример. Три людских потока, двигаясь -в
нормальных условиях по горизонтальным путям, сливаются в
един поток, продолжающий движение также по
горизонтальному пути (см. рис. 27. 3).
Исходные данные:
67=b; D„ =0,24; v„ =25,04 м/мин;
qn =6,01 м/мин;
bn =1,5m; D„ =0,33; v„ =20,32 м/мин;
*» 2 2 2
qn =6,71 м/мин;
бЛз = 0,8 м; Dn% = 0,7; vn% = 14,31 м/мин;
qnt = 10,02 м/мин;
бл+1 = 3,2м.
Пользуясь выражением (26.3), определяем пропуок-
•ные способности подход ящик потоков:
Qni = 12 м2/мин; Qnt = 10 м2/мин; Qn = 8 м2/мин;
2 Qn = Qnt + Qn2 + Qns = 12 + 10 + 8 =30 м2/мин.
По выражению (27.5)
ZQn 30
^+1=='б^:1 = ^==9'37м/мин;
По табл. VIII. 1 приложения параметры
объединенного потока составляют: £>n+1=iO,01; Un+i=ilo,38 ,м/мин.
На границе смежных участков пути и в
месте слияния нескольких потоков могут
* образоваться скопления людей и задержка
движения, если нарушается равенство
пропускных способностей, т. е. когда 2Qn>Qn+i
м2/мин или
qn+i = -д— ><7макс м/мин. (27.6)
Если имеется неравенство 2Qn>Qn+u те
возникает максимальная плотность £>макс =
= 0,92 и начинается скопление людей на всех
участках (пи п2, пг). Движение на участке
п+1 будет происходить с интенсивностью,
соответствующей -Амане- Следует помнить, что
если участок п+1 протяженный, .плотность
потока за счет разуплотнения будет меньше,
но она соответствует интенсивности движения
При Амакс-
Слияние людских потоков, рассмотренное
выше, 'предполагает одновременный подход
головных частей к месту слияния. Однако
такие случаи встречаются редко. Обычно к
месту слияния потоки подходят в разное
время, при этом один поток как бы вклинивается
в другой. В результате на участке пути п+1, по
которому движется объединенный поток,
последний приобретает разные параметры. Иначе
говоря, на одном пути образуется поток,
состоящий как бы из нескольких -частей, идущих
друг за другом и имеющих разные плотности
и скорости движения (рис. 27.4). При
дальнейшем движении плотности и скорости движения
этих частей выравниваются и образуется
поток с едиными параметрами. Этот процесс
выравнивания -параметров движения в
различных частях потока называется
переформированием людского потока.
Исследования показали, что в процессе
переформирования каждая часть потока
приобретает параметры впереди идущей части.
Скорость переформирования vr
определяется скоростью перемещения границы между
частями потока с различными плотностями
(см. рис. 27.4). При этом могут быть выделены
два случая:
1) скорость движения впереди идущей
части потока v\ меньше скорости движения
следующей за ней части потока V& т. е. V\<V2\
— 127 —

2) обратный случай, -когда Vi>v2.
Рассмотрим чгервый случай. К началу
движения (t=0) вторая часть потока размещена
/вплотную 'К первой части (рис. 27.5,а). В
течение последующего промежутка времени t
.люди, замыкающие первую часть потока,
•пройдут расстояние x-\-Ali = v\t За это же
время, если бы не было первой части потока,
люди, идущие во главе второй части потока,
прошли бы расстояние x-\-Al2—v2t. Однако,
,догнав конец 'первой части потока, вторая
часть уплотнится до D{ и займет длину пути
All. Число людей, которые при отсутствии
первой части могли бы разместиться на пути
.длиной А/2, составляет D2^Al2 м2. Но
поскольку мешают впереди идущие, это же число
людей с повышенной плотностью разместится
-на пути длиной А1\ и составит D^Al м2.
Следовательно, можно написать два
равенства:
х + Д 1г х + A h
Vl
; 016Д/1 = 025Д/2.
Так как величинах определяет расстояние,
•на которое от начала движения переместилась
граница между обеими частями потока, тол:=
= v't. Заменив в первом равенстве х на v't,
©ыразив Д/2 через А1\ и решив эти уравнения,
лолучим скорость переформирования людского
потока:
v' =■
Я1 — Я2
Di — D.
м/мин.
(27.7)
Во втором случае (рис. 27.5,6), т. е. при
V\>V2, казалось бы, что первая часть потока
-оторвется от второй и уйдет вперед. Однако
исследования показали, что люди перебегают
из второй части потока, идущей с меньшей
скоростью, в первую часть и продолжают
движение с ее скоростью. Иначе говоря,
происходит то же явление, что и ib первом случае,
т. е. первая часть потока постепенно получает
..приращение своей длины за счет людей из
идущей за ней части потока. В этом случае
«скорость переформирования будет:
^2 ^1
V' =
Д. —*>1
м/мин*.
(27.8)
Пример. Определить время (переформирования
потока, состоящего из трех частей (см. рис. 27.4), и прира-
-щение длины его .первой части. Поток следует по одному
^горизонтальному пути шириной «6=2 м. Условия
движения нор1мальные. Параметры частей потока:
«первой: А = 0,1; vt = 39,27 м/мин; <7i = 3,93 м/мвн;
Ni = 2,5 м2 (25 чел. при f = 0,1 <м2); h = 12,5 м;
второй: 02 = 0,7; v2 — 14,31 м/мин;
q2 = Ю,02 м/мин; #2=14 м2; /2 = 10 im;
* Практически безразлично, каким из выражений —
.(J27.7) или (27.<8) —-пользоваться при определении v't
доскольку оба дают одинаковые результаты.
третьей: 03 = 0,1; vs = 39,27 м/мин;
<7з = 3,93 м/мин; N3 = 2,5 <м2; /3 = 12,5 м.
Для решения построим график (рис. 27.6).
Отложим на оси ординат длины частей потока 1\ (отрезок
cb), 12 (отрезок Ьа) и /3 (отрезок ао). Из точек с и о
проведем прямые, характеризующие движение начала
первой части потока v{ и конца третьей части vz. Затем
по формуле (27.7) определим скорость
переформирования между первое и второй и между второй и третьей
частями потока:
4-2 —
и2-з-
<7i —?2 3,93 — 10,02
Di — D2 ~~ 0,1—0,7
Я2 — Яз 10,02 — 3,93
02 — Д
'з
0,7-0,1
= 10,15 м/мин;
= 10,15 м/мин.
Из точки а проведем прямую, отвечающую
найденному значению 0 2—3» Д° пересечения с прямой 0з в
точке d, которая обозначает момент окончания
переформирования третьей части потока, т. е. момент, когда все
люди из нее примкнули ко второй части потока,
приобрели ее плотность D2 и увеличили ее длину на А12.
Чтобы определить А/2, надо воспользоваться формулой
(26.2)..
N3 2,5
А/2 = -~=—~— = 1,79 м.
026 0,7-2
Время переформирования третьей части потока
определяется по графику и составляет £3=0,43 мин.
Далее из точки d проводим прямую,
характеризующую движение конца второй части потока (с учетом
приращения) v2, г из точки Ь — прямую 0j_2 До их
взаимного пересечения в точке е. В этот момент
прекращает существование вся вторая часть потока и
возникает один поток, состоящий из Л^+Л^+^з, с параметрами
движения первой части потока. Полное приращение
длины первой части будет:
А/2 =
ЛГ2 + #3 14 + 2,5
= 82,5 м
0Х6 0,1-2
(соответствующая ордината не показана, так как
находится за пределами графика). Время
переформирования по графику £,=2,83 мин.
Для проверки найденного решения воспользуемся
выражением (26.7), на основании которого можно
считать, что
#i + N2 + Nz = Qi (t2 — U) = 3,93 • 2 (2,83 — 0,4) =
= 19 m2,
где t0 — время, затраченное началом первой части
потока «а достижение того места пути, где
завершается процесс переформирования.
Время переформирования потока может
быть определено не только графически, но и
аналитически. Если исходные уравнения, на
основании которых выведена формула для
определения v\ решить относительно t, то
получим
/ =
A/ffli-D,)
Л , ч мин. (27.9)
02 (»2 — ^l)
Пример. Воспользовавшись данными предыдущего
примера, определим время переформирования:
третьей части потока
АМРз-А.) 1,79 (0,7-0,1)
f — = —= м 4о мин;
0з(с>з — 02) 0,1(39,27 — 14,3)
— 128 —

^2 =
второй части потока
АЛ (£>! — Р2) 82,5 (0,1 —0,7)
D2 (v2— v±) 0,7 (14,3 — 39,27)
= 2,83 мин.
Частным случаем переформирования
людских потоков является образование и
рассасывание скоплений людей перед границами
смежных участков пути. Действительно, на
участке п перед границей образуется поток,
состоящий из двух частей: первая часть —
скопление плотностью />макс = 0,92 и вторая —
подходящий поток плотностью Dn. Последний
постоянно пополняет уплотненную часть
потока Оскопление), вследствие чего граница
между ними передвигается в направлении,
обратном направлению движения со
скоростью V пс> Очевидно, что параметры первой
части -потока (скопления) зависят от
пропускной способности участка п+1, т. е.
Qne = Qn + i
или
откуда
ЯпсЬп = Яп + l дп + 1
ип+1
Яп с - <7rt+i 6я
м/мин,
где
qnc — интенсивность движения
людей.
в месте скопления
Образование скопления людей аналогично
процессу переформирования при v{<v2.
Следовательно, в выражении (.27.7) qi — qnc-
Тогда
ия-Н
Dn+l~Dn
м/мин, (27.10)
где qn+i отвечает £>макс.
Скорость движения границы скопления
v„c всегда имеет отрицательное значение.
Как только к этой границе подойдут люди,
замыкающие поток, рост скопления
прекращается и граница его начинает двигаться в
положительном, т. е. по ходу движения потока,
направлении, поскольку «на участке п
образовался поток с одним значением плотности,
скорость движения которого или скорость
рассасывания скопления vc может быть
определена по формуле (27.10) при условии, что qn и
Dn равны 0.
Тогда - спг-4^-- ~
Wi
u/i-fi
А.
ип+\
vn+\
Од
м/мин, (27.11)
где vn+i отвечает DKSLKC.
Другой частный случай переформирования
людских потоков — растекание потока,
происходящее тотда, когда его головная часть,имея
впереди свободный путь, увеличивает скорость
5 (0,5) Зак. 179
движения до величины, соответствующей
условиям свободного движения. Следовательно,
образуются как бы две части потока, идущие
с разными скоростями по одному пути (01 >
>v2), при этом скорость растекания может
быть определена по выражениям ((27.7) и
27.8). Значение Dx можно принимать при
нормальных условиях движения —0,15;
аварийных—0,05. В нормальных условиях
растекания потока обычно «не происходит.
Пример. Определить время движения людского
потока в аварийных условиях на пути, состоящем из двух
коридоров длиной £п=£п-н =20 м, шириной 6П==
=6п+1 = 2 м, разделенных посередине проемом
шириной б0=1 м (рис. 27.7). Поток плотностью £=0,5
состоит из 100 взрослых в уличной одежде, т. е,
N « 100 f « 100-0,125 = 12,5 м2.
Поток занимает в начале участка п длину, равную
N 12,5
/ =
bnD
2-0,5
= 12,6 м*.
В момент начала движения за счет растекания
поток сразу разделяется -на две чаши:
первая часть — DПх =0,05; ъЛх =В9>46 м/мин;
ЯПх =3,47 im/мин;
©торая часть имеет начальные (заданные)
параметры— £„, = 0,5; v Пг =21,62 м/мин; ^=10,81 м/мин
(скорости и интенсивности движения определяются по
графикам таблиц VIII приложения).
Согласно выражению (27.7), скорость
переформирования между первой и второй частями потока
составит:
Яп, ~ Яп%
3,47—10,81
1—2
Д.. -А.
0,05 — 0,5
= 16,35 м/мнн.
Первая часть потока (Dn =0,05) подойдет к
проему за время
L =■
-/ 20—12,5
69,46
= 0,11 мин.
Вторая часть потока (D п =0,5) подойдет к
проему за время
/ 20 — 12,5
Ч_2=
4-2
16,35
= 0,46 мин.
Время переформирования на участке п (при
отсутствии скопления людей перед проемом) составит
20
21,62
= 0,92 мин.
Полученные результаты нанесем на граф.их рис. 27.7.
Определим параметры движения в проеме по формуле
(27j3). Для первой части потока (Dn =0,05)
*о,=
__ ЯПг *п 3,47-2
бо
1
= 6,94 м/мин <<7п =
"макс
= 13,32 м/мин
(ом. табл. VII 1.2 приложения,
соответствует плотности 0,63
движении).
<7вмакс =13,32 М/мин
проеме при аварийном
129 —

Следовательно, три прохождении через проем
первой части потока скопления людей не образуется, а
параметры движения при q0i=6,94 м/мин по табл. VIII.1
приложения составят D0 =0,1; v0 =70,25 м/мин.
Для второй части потока (Dn =0,5)
qnJn 10.81.2
^ в ~бГ~ = "Г- = 21 >62 м/мин > ?вмакс-
Таким образом, перед проемом образуется
скопление людей плотностью £>пс = 0,92. Параметры движения
■потока в проеме, который представляет собой границу
между участками п и п+l, будут: D0 =0,92; v0 =
=ill,31 м/шш; QQg =10,38 м/мин.
Скорость образования скопления людей, согласно
выражению (27.10):
*0. У""^.
10,38 — — 10,81
2
илс
Ла.-Я|
0,92 — 0,5
— — 13,4 м/мин.
На графике проводим прямую из тО|ЧКИ Ь до
пересечения с прямой оа в точке с. В этот момент
образование скопления прекращается и начинается процесс его
.рассасывания со скоростью, определяемой по формуле
(27. 11):
0с = 0»
°* бя
= 11,31 —=5,65 м/мин.
Из точки с проводим прямую до пересечения в
точке d с горизонталью, определяющей на графике
положение проема. Из графика следует, что поток покинет
участок в момент tc> т. е. через 1,42 мин после начала
движения. Штриховкой на графике показано скопление.
Точка с определяет также наибольшую величину
скопления 1с, которое распространяется почти на 4 м по
длине участка п.
Определим параметры движения на участке м+1:
для первой части потока
Qn+\t
q0i60 6,94-1
б,
= 3,47 м/мин,
п+\
т. е. параметры движения такие же, как и на участке п,
поскольку вид пути и пыгриеа обоих участков
одинаковы, а движение через проем происходило
беспрепятственно;
Drt+1 =0,05; vn+li = 69,46 м/мин;
для второй частп потока
<70260 10,38-1
= 5,19 м/мин
"п+х
Dn+U =0,09;
vn+\2
(по табл. VIIL2 приложения
= 59,35 м/мин).
На участке п+\ между первой и второй частями
потока будет происходить переформирование со
скоростью
3,47 — 5,19
= 43 м/мин.
ип+\
1-2
Яп+\г — Яп+19
Dn+U-D>
n+U
0,05 — 0,09
п+1
Время движения первой части потока по участку
'л+lj. ~~
Чг±1_
Vn+l±
20
69,46
= 0,29 мин.
Время движения второй части потока
*я+1
- "п+1
1—2
ип+1
20
1з~
= 0,47 мин.
1-2
Время движения замыкающей части потока
fn+i. -
ЬЛ+1
20
°п+\ш 59,35
=0,34 мин.
Искомое время движения tc+t n^_lz =1,42+0,34 =
=»1,76 мин.
Используя выражение (26.7) и данные графика,
проверим полученное решение:
N = <7я+116я+1 tx + qn+l^ 6я+112 =
= 3,47-2.0,53 + 5,19.2.0,82= 12,5 м2.
Время задержки движения из-за скопления людей
перед проемом определяется отрезком ad и составляет
т = гс — in = 1,42 —0,92 = 0,5 мин.
Время задержки движения т может быть
определено не только графически, но и
аналитически. Оно представляет собой разность
между временем прохождения потока через
сечения смежных участков. Так как время
прохождения потока через сечение пути
представляет частное от деления количества людей
N на пропускную способность пути Q, то время
задержки
N N . / 1 1
т = -
<л-Н
Qn
:N
<П+\
i)
мин. (27.12)
Пример. Воспользуемся данными предыдущего
примера. Поскольку поток состоит из двух * частей, а
скопление образуется только при прохождении через проем
второй части потока, следует определить число людей
во второй части: JV2=N — А^ м2.
Определим число людей в первой части потока,
прошедших беспрепятственно через проем:
Ni = qQibo(tn^-tni) = 6,94-1 (0,46 — 0,11) =
= 2,43 м2.
Тогда Л^2 =а 2,5—2,43 =/10,07 м2.
По выражению (27. 12) находим
т = М ' 1
Ч6°
*л)
= 10,07
1
1
= 0,5 мин,
10,38-1 10,81-2
т. е. тот же результат, что и по графику рис. 27. 7.
Из примера следует, что длительность
движения людского потока по тому или
другому участку пути / слагается из времени
движения, необходимого на преодоление длины
участка, и времени, затрачиваемого на
задержку, т.е.
U = / + т мин. (27.13)
Наибольшее число людей, образующих
скопление Л/с, может быть определено по
формуле (26.2) или (26.7), принимая D=0,92.
130 —

Аналитически может быть определена ткак-
же величина распространения скопления tc.
Однако для практических целей вполне
достаточна точность, получаемая по графику.
Рассмотрим особенности образования
скопления людей при слиянии потоков. Выше было
указано, что если имеется неравенство SQn>
>Qn+b то перед границей при слиянии
потоков сразу возникает максимальная плотность
AvraKc = 0,92 и начинается скопление людей на
всех участках — яь п2 и п3 (см. рис. 27.3).
Движение на участке п-\-\ будет происходить
с интенсивностью, соответствующей £>Макс> но
за счет разуплотнения плотность может
приобрести второе, меньшее значение,
отвечающее той же интенсивности движения.
Обычно потоки, идущие к месту слияния,
имеют разную пропускную способность из-за
различной ширины путей и неодинаковой
интенсивности движения. Кроме того, при
2Qn>Qn+i не все люди, подходящие к месту
слияния, одновременно участвуют в
формировании объединенного потока, а только их
некоторая часть. Остальные же образуют
скопление © месте слияния. Возникает вопрос, в
какой доле каждый из потоков участвует в
формировании объединенного потока?
Исследования показали, что процесс слияния с
образованием скопления людей очень сложен и
зависит от многих факторов, учесть которые не
всегда возможно, поэтому для практических
расчетов принята следующая гипотеза,
достаточно правильно отражающая происходящий
процесс: в образовании объединенного потока
и скопления в месте слияния участвуют люди
из всех сливающихся потоков
пропорционально значениям пропускной способности каждого
из них. Поскольку скопление людей происходит
на всех участках пути, т. е. все потоки
задерживаются в месте слияния, интенсивность их
движения оказывается одинаковой,
соответствующей Душке* а значения пропускных
способностей определяются шириной участков.
Следовательно, долю участия у каждого
сливающегося потока в образовании объединенного
потока и скопления людей можно принимать
пропорционально ширине каждого участка:
Vi:
2бЛ
Y2 =
2б„
Тз =
2 6„
и т. д. (27.14)
Процесс слияния идет с участием всех
потоков до тех пор, пока какой-либо из потоков не
закончит слияния, т. е. его замыкающая часть
выйдет к месту слияния. С этого времени
соответственно меняется доля участия потоков,
продолжающих слияние, так как Ебм
становится меньше на ширину участка, поток которого
закончил слияние. Процесс же слияния
продолжается до полного завершения.
Пример. Определить время завершения процесса
слияния двух потоков (рис. 27.8) при нормальных
условиях движения, состоящих из взрослых в домашней
одежде (/==0,1 м2), Параметры потоков и их путей
движения:
поток 1~~#я =-. 1,8 м2 (18 чел.); Dn =0,32;
v = 20,72 м/мин; qn =6,63 м/мин;
Q =4 м2/мин; горизонтальный путь 6„ =0,6м;
1 пх
поток 2 — Nn = 10 м2 (100 чел.); Dn ==0,7;
vn = 14,31 м/мин;
^=10,02 м/мин; Qn = 20,04 м2/мин.
горизонтальный путь б_ =2м.
2
Определяем длины потоков:
N.
1,8
поток 1 — /„ = — =-
Л1 *>лА 0,32.0,6
= 9,4 м;

Лапоток 2 —1„ =
10
"2 Dn2K 0,7. 2
= 7,15 м.
Головная часть потока 2 к моменту начала процесса
слияния миновала место слияния и продвинулась на 1 м.
Определим параметры объединенного потока,
воспользовавшись выражением (27. 5):
qn+\~ А
2Q„ 24,04
Ь+1
= 12,02 м/мин > ?макс =
г= 10,12 м/мин.
Следовательно, слияние сопровождается созданием
скопления и задержкой движения. Тоща ?n+i==
=■8,36 м/мин; Dn+i = 0,9f2; i>n+i=9,08 m/imhh.
Дальнейшее движение объединенного потока
дальше граБИДы участка я+1 будет происходить с
разуплотнением, т. е. при плотности Dn+i=*Q&\; vn+i =
=46,38 м/1мин;
Qn+l = q\n+i$n+i = 8,36-2 = 16,72 м2/'м<ин.
Доля участия каждого потока в формировании
объединенного составляет:
К 0,6 в-
г»1 ~ , - /*л
Уп =^Т- = —=0,23; уп^
*i 2вя 2,6
л2 2дл 2,6
= 0,77.
Следовательно, люди из потока 1 займут 0,23
ширины участка /г+1, а люди из потока 2—0,77 (рис. 27.9),
т.е.:
Д*1„ =бя+1уП1 = 2-0,23= 0,46 м;
A«2« = «n+iV„2 = 2-0,77= 1,54 м.
Пользуясь формулой (27.10), определим скорость
образования скопления на обоих участках:
дб1« • 0,46
о , -; —<7„ 8.36 — 6,63
?«+1 бл1 Чп* 0,6
'ir
А
л+Г
0,92—0,32
= —0,4 м/мин;
— 131

D = 8,51
D = 0,51
П«т#к 1
\
Sn-m
?n =9,4-
■^го-А
Конец второго потока
( участок 2)
Конец первого потока
(участок 1)
08 т,,мик
Рис. 27Я. Расчетный лрафик образования и рассасывания скопления людей при слиянии двух потоков
а — план пути; б — схема пути; в •— расчетный график
teJUaiilJ
НтНттЖМт
птпнмипн
I1IIIIIIIIUI
циннии
" тылиишн
^Wfii
7
пи;,1
111111111
111.11111.11
.1 If П 11 111.
2—*ТГГ ll'l fill
621%
Рис. .27.9. .Схема участия
двух сливающихся потоков
в формировании
объединенного потока
/ — первый поток; 2— второй
поток; 3 — граница скопления;
4 — объединенный поток
Л А
2а
f/l-fl
~"!п0
v2c
*>n+l-Dn
1,54
8,36 —-——10,02
0,92 — 0,7
А6Л
== — 16,2 м/мин.
Здесь следует обратить внимание на выражение
в котором сохраняется та же закономерность,
что и при скоплении людей перед проемом, но вместо
ширины проема принимается часть ширины пути
объединенного потока, приходящегося на долю данного
сливающегося потока.
Строим расчетный график (см. рис. 27. 8). Сначала
определим скорость рассасывания скопления, пользуясь
выражением (27.11):
А61л 0,46
v\c = vn+i — =9,08 -т~г" =6,99 м/мин;
Д&
'2л
0^==fi
'/1+1
=9,08
0,6
1,54
= 6,99 м/мин.
Таким образом, скорость vc на обоих путях должна
быть равной. Затем в точке а (см. рис. 27. 8)
заканчивается слияние потока 1, поскольку его замыкающая часть
достигла места слияния. С этого момента скопление на
участке п2 будет рассасываться быстрее, так как в этом
случае используется вся ширина участка. Поэтому в
точке а скорость рассасывания становится равной vc =
=9,08 \м/мин, т. е. скорости движения при Ямакс Из
графика следует, что весь цроцесс слияния и перехода
потока на участок п+\ завершается через 0,64 мин.
Проверим полученное решение. Через границу
слияния учаютка л+il с начала слияния должны пройти все
люди, слагающие оба потока, кроме тех, которые уже
находились на участке «+1 из второго потока; их
количество составляет
*;. = £'*>„,*,,,= 1-0.7-2-1,4 И».
— 132 —

Следовательно, через границу с момента слияния за
0,64 шин должно пройти Nni~\-Nn2—N*n =1,8+10—
—1,4=10,4 м2. Воспользовавшись выражением (26.7),
получим
N = qn+i бЛ2 / = 8,36.2.0,64 = 10,5 м*. 1
Ошибка в пределах точности построения графика.
Движение на участке /г+1 (без учета растекания потока)
будет происходить с параметрами, указанными на
графике.
Выход из
прсжода
Ряд 4
РядЗ
Ряд 1
§ 28. ФОРМИРОВАНИЕ И ДВИЖЕНИЕ Ряд2х
ЛЮДСКИХ ПОТОКОВ В ЗРИТЕЛЬНЫХ
ЗАЛАХ
Процесс формирования людских потоко© в
поперечных проходах зрительных залов или
трибун стадионов, в которые выходят ряды
мест для зрителей, отличается большой
сложностью (рис. 28.1). После окончания спектакля
(киносеанса, спортивного соревнования) люди
почти одновременно начинают выходить из
рядов в поперечный проход и двигаться к
выходу. При этом в проходе образуется людской
поток, плотность которого увеличивается по
длине прохода. При достижении некоторой
плотности Dis движение как бы
стабилизируется. Установлено, что при длинных
.проходах с большим количеством выходящих в
них рядов DiS может достигать DM3LKC, что не
наблюдается при коротких проходах и корот-
III!)
I!ft:
111
IjJ
Ц
и
к-
U-
Ы
0,4 t,Mu./
Р,ис. 28.1. Схема формирования людоких потоков в прс
ходах зрелищных помещений
/ — проход; 2 — людские потоки из рядов; 3 — ряды мест; 4 -
объединенный людвкой поток
Р-ис. 28.2. Расчетный график движения людского лотока
■в проходе между рядами кресел при т = 4 и п=\2
а — схема пути; б — расчетный график движения; в —
совмещенный график изменения плотности D и пропускной
способности Q на выходе из прохода
ких рядах. При стабилизации образования
потока часто выход людей из рядов и
движение в них замедляется, а иногда совсем
прекращается. По мере движения потока в
проходе плотность его то уменьшается, то
увеличивается.
Формирование объединенного потока в
проходе и его движение зависят от многих
переменных величин: от системы выхода
людей из рядов (одно- или двухсторонняя), вида
пути движения (пол прохода горизонтальный
или наклонный), количества мест и,
следовательно, числа людей в ряду, числа рядов,
выходящих в проход, ширины прохода. Кроме
того, движение зависит от физического и
психологического состояния людей.
В процессе формирования потока в
полной мере сказываются -все закономерности
движения, рассмотренные в § 27. Выход
потока из ряда представляет переход через
границу смежных участков пути, в проходе
б Зак. 179
— 133 —

ТАБЛИЦА 28.1. РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ДВИЖЕНИЯ ЛЮДСКИХ ПОТОКОВ В РЯДАХ МЕСТ ЗРЕЛИЩНЫХ ЗАЛОВ
Расчетные параметры
Значения параметров при площади горизонтальной проекции
человека /, м2
0,125
0,113
0,1
Плотность Dp
Скорость vVt м/|МИИ
Интеле» - движения qv, м/мин
Простую Ушость Qp, м2/ми<н
0,42
17,75/23,76
7,45/9,98
4,47/6
0,38
18,69/25,3
7,10/9,61
4,26/5,77
0,33
20,72/28,29
6,71/9,2
4,03/5,52
Примечание Значение параметров в числителе — для нормальных условий движения, в знаменателе — для аварийных.
происходит слияние многих потоков из рядов,
часто с образованием скопления и
последующим его рассасыванием; при образовании
скопления на выходе из прохода поток
разуплотняется, а. в процессе движения
многократно переформировывается и растекается.
Поэтому расчет людских потоков в зрительных
залах отличается определенной трудностью.
Учитывая изложенное, для расчета времени
движения в проходах зрительных залов
целесообразно упростить условия задачи.
Ширина пути б ряду мест бр независимо от
расстояния между рядами /, обычно
колеблющегося в пределах 0,8 — 1 м, может быть
принята постоянной 0,6 м (ширина человека на
уровне плеч), так как ширина между
местами на уровне пола составляет 0,4 — 0,5 м и
позволяет двигаться прямо. Ширина каждого
места обычно 0,5 м. Тогда .площадь в ряду,
приходящаяся на одного человека, будет
равна 0,3 м2. Отсюда можно установить
постоянные усредненные параметры движения
потоков в рядах (табл. 28.1).
Количество мест в рядах п обычно бывает
одинаковым, например в помещениях
прямоугольной формы. Если количество мест в
рядах разное (в залах круглой или
трапецеидальной формы), не допуская существенной
ошибки, можно усреднить их количество,
сохранив одинаковым расчетное число людей.
Используя закономерности, изложенные в
§ 27, с учетом указанных упрощений можно
приближенно определить время t
формирования и движения людского потока в поперечных
(относительно рядов мест) проходах
зрительных залов. Разделим t на два этапа: tx —
время от начала движения потока до момента
условной стабилизации его параметров и ty —
время от начала стабилизации до завершения
процесса движения (рис. 28.2). Установлено,
что условная - стабилизация параметров
движения в проходе достигается при следующих
трех условиях:
1) когда люди из наиболее удаленного от
выхода ряда достигнут конца прохода;
2) при окончании выхода людей из ряда —
tP;
3) при образовании в проходе
максимальной плотности и, следовательно, скопления
людей.
Нарастание плотности в проходе по
времени подчинено линейному закону, т. е.
D
со = — (28.1)
есть величина постоянная (при равных
значениях Qp, неизменной ширине прохода б и
одинаковом количестве мест в рядах); со
называется коэффициентом плотности и
выражает скорость нарастания плотности в
проходе.
Для того чтобы установить условие
стабилизации движения в проходе, необходимо
определить интенсивность движения qm в
конце прохода с учетом потоков из всех рядов.
По формуле (27.5)
Qpm
1*"= 6
м/мин,
(28.2)
где т — количество рядов, выходящих в проход;
б — ширина прохода, м.
Если <7т<<7макс (для горизонтального или
наклонного прохода), то стабилизация
параметров движения в проходе соответствует
первому условию, т. е. наступает тогда, когда
люди из наиболее отдаленного ряда достигают
конца прохода. По полученному значению qm
в табл. VIII.1 или 2 приложения находим
значение плотности DiSy при которой наступает
стабилизация движения в проходе. Если qm>
>?макс, то стабилизация соответствует либо
второму, либо третьему условию.
Пользуясь формулой (28.1), можно
написать:
Dis
СО =
ИЛИ
Dls = cofp. (28.3)
При этом если Дм<А«акс, то
стабилизация процесса движения соответствует второму
— 134 —

условию, т. е. наступает при tv и найденной
плотности DiS. Если .Dis>AnaKc, то
стабилизация соответствует третьему условию, т. е.
происходит при DiS=DMSLKC = 0)92,
Определим время tx. В начале процесса
движения люди из каждого ряда выходят в
проход (см. рис. 28.2,6); движение в проходе
происходит с параметрами, которые
определяются по выражению (27.3), т. е. <7i =
= _гЕ м/мин, a D{ и v{ — по табл. VIII.1 при-
6
ложения. Время движения потока по участку
прохода длиной, равной ширине ряда /,
составляет:
/
1г — мин.
*1
Спустя время tu когда каждый поток из
каждого ряда, двигаясь © проходе, достигнет
следующего ряда, начинается слияние и
переформирование потока согласно
закономерностям, установленным выше [см. выражения
(27.5), (27.7), (27.8)]. Тогда параметры
движения на всех участках прохода, кроме
первого ряда, будут:
Qp + Qp 2QP
q2 = g = —у- м/мин;
q2 — <7i *
v2 — м/мин; /2 — —Г мин-
D2 — Di v2
Спустя время ^ снова произойдет слияние
и переформирование потока, т. е.:
3QP
<7з = —т-^ м/мин; v3
S~ V3
ЯЗ—Й2
D3-
мин,
■D2
м/мин;
и т.д. до некоторого i
4t =
м/мин; v£ =
ti =
ряда:
мин,
м/мин;
где i — ряд, на уровне которого процесс движения в
проходе стабилизируется при некоторой
плотности D is.
Складывая значения t и подставив
значения г/, получим
tx = l
Do—D,
Do—D2
D,-D
+ ...+ ■
/—l
4i-4t-\
<72 — <7i qs — q*
При равных значениях Qp:
<7i = ?2 — <7i = <7з — <7з = ... = q% — <7i-i = Aq,
где Aq — прирост интенсивности движения на каждом
участке прохода.
Таким образом, время начала условной
стабилизации процесса
t* = l
Aq
(28.4)
Число людей, которые за время tx покинут
проход, составляет
N = <7о Ы\ + Ц\ Ы2 + Цч Ыъ + ... + qx-x bU м2.
Подставляя в это выражение значения t и
произведя преобразования, получим
Nx =
Ы
Aq
Так как движение потока в дальнейшем
стабилизируется, время на завершение процесса
ty может быть определено из условия
N — Nx
мин,
ty =
Qi
где N— общее число людей, участвующих в движении.
Преобразуя это выражение, получим
ttJ= — —т-^г \ql_lDi~~Aq % D К^ин.
N
AqQt
Общее время t=tx-\-ty
Di d/
или
/ = /
Aq AqQi
*-i \ N
qi^Di-Aq % D )+- мин,
l / 4i
Заменив Q\ на q%b и раскрыв 'скобки,
получим
iq;.
-i*>/
1%D
'-'п-'
Aqqt
qi
+
N
qid
мин.
После дальнейших преобразований
q^
Di
Aq
i—\
1
N
+
мин. (28.5>
Поясним определение времени движения
потока в поперечных проходах зрелищных
залов на примерах.
Пример. Определить время движения людского
потока в проходе зрительного зала шириной ^ = 2м.
Количество рядов /п=4; количество мест в ряду п=12;
ширина ряда 1=1 м (ом. рис. 28.2). Относительно
прохода ряды расположены односторонне. При f=0,l м2"
число людей взрослых Af=>mn/=4-ili2"0,'l=4,8 м2
(48 чел.)- Условия движения нормальные.
По табл. 28Л параметры движения в рядах
составляют: Dp = 0,33; uP=20,7i2 м/шш; ,^==6,71 м/мин; QP=*
=4,03 м2/мин. Длина ряда Lp=i6 м (il2 мест по 0,5 м).
Время формирования и движения людюког© потока в
ряду будет
h =
20,72
= 0,29 мин.
По формуле (28.2) определяем qm — интенсивность
движения при слияаии потоков из всех рядов:
qm ="
Qpm 4,03-4
=8,06 м/мин<^макс= 10,12 м/мин.
Следовательно, стабилизация соответствует первому
условию. По табл. VIII. 1 пришожения для </т =
=8,06 м/мин плотность стабилизации Z>2S=0,48.
8* Зак. 179
135 —

Проследим нарастание плотности потока в проеме,
применив методику, использованную для вывода
формулы (28.5):
Qp 4,03
<7х = -т- = —о— — ^ м/мин;
по табл. VIII. 1 приложения Di = 0,04;
vx = 48,99 м/мин;
*i =
/
1
v± 48,99
= 0,02 мин;
?2
2QP
Я2 — Й1
8,06
= 4,03 м/мин; £>2 = 0,1;
4,03 — 2
= 33,3 м/мин;
^ D2 — D1 0,1 — 0,04
/ 1
/2 = —г = -— = 0,03 мин.
р2 33,3
Поступая таким же образом, как при определении
о2, получим: ^з = 6,04 м/мин; Z)3 = 0,24; v'3 =14,3 м/мин;
/3=0,07 мин; 674=8,06 м/мин; Z)4=0,4-8; v\ =8,33
м/мин; ^4 = 0,12 мин.
Следовательно, стабилизация процесса движения
наступает при достижении потоком первого ряда
уровня четвертого ряда, т. е. D2S=Z)4=|0,48. Тогда и в
формуле (28.5) £,=,£„ =£4 = 0,48.
Время движения до момента стабилизации согласно
выражению (28.4):
Di л 0,48
1* = 1Т~Л=Х "V^0»24 мин = /1 + /2 + ^3 + ^4.
Л q 2
Общее время движения потока по формуле (28.5)
составит
* =
1
D; 1-1
N
+
ЯП
0,48
8,06 L 2,02
(8,06 —6,03)+0,38
+
4,08
8,06-2 :
= 0,41 мин,
где ^ =^1+^2+^з = 0,04+0,1+0,24 = 0,38.
/—1
На рис. 28.2 представлены расчетный график
движения потока в проходе между рядами, графики изменения
плотности и пропускной способности потока на выходе
из прохода.
Пример. Оставив все данные предыдущего примера,
примем количество рядов т=8. Тоща N—mnf=18 -il2X
ХОД =9,6 м2. Пользуясь тем же порядком решенчя,
получим
Q?m 4,03-8
'* = —=
= 16,12 м/мин > ?макс =
= 10,12 м/мин.
Следовательно, движение стабилизируется или при
#макс или при tv. Проверим по формуле (28.3)
предварительно определенный коэффициент плотности со:
D,
со =
D*
h + h
0,04
0,02
= 2
1
мин
Тогда Ав = 2-/р=2-0,29 = 0,58<Ямакс = 0,92.
Таким образом, процесс стабилизируется в момент
tp при плотности 0,58. Поскольку значения Qv и 6 та-
Dl=0;04 I к \Л\
tjt2 t3 Ц tP=0,29
0 0;2 0,4
8,6 t,MfW
Рис. 28.3. Совмещенный график изменения плотности
потока D и его пропускной способности Q при выходе
из прохода (т—8 и я=25, стабилизация при tv)
4,0
D2=0,10
Pi=0,012
0
Vt2 *3 U *5
О , , 0,2 0,4
V0.6
0,6 0,8 1,0 1,2 1,3
t,MMH
Рис. 2<8.4. Совмещенный график изменения плотности
потока D и его пропускной способности Q на выходе из
прохода при т=в и д=!25 (стабилизация при DMSLl<c)
кие же, как в предыдущем примере, нарастание
плотности будет происходить одинаково, т. е.:
qx = 2 м/мин; А = 0,04; v{ = 48,99 м/мин;
*! = 0,02 мин; ^
q2 = 4,03 м/мин; D2 = 0,1; v'2 = 33,3 м/мин;
f2 = 0,03 мин;
qb = 6,04 м/мин; Аз = 0,24; Од = 14>3 м/мин;
^з = 0,07 мин;
q4 = 8,06 м/мин; £>4 == 0,48; у \ = 8,33 м/мин;
tf4 = 0,12 мин;
qb = 10,08 м/мин; Д> == 0,72; v^= 8,42 м/мин;
/g = 0,12 мин.
— 138 —

Следовательно, стабилизация наступает после
достижения потоком уровня четвертого ряда, но не достигая
уровня пятого ряда.
При £>г* = 0,58; ^гз=9,09 м/мин.
+
N
I
Qis
1
9,09
А
is
(<7/5--<74) +
?°]
+
Ад
0,58 1
-I— (9,09-8,06) +0,86j +
+
9,6
9,09 . 2
= 0,66 мин.
На рис. 28.3 показан совмещенный график
изменения D и Q на выходе из прохода. Обращают внимание
колебания плотности потока и уплотненные зоны,
образующиеся в результате того, что момент
стабилизации tv наступает в процессе формирования потока с
плотностью 0,72 между четвертым и пятым рядами.
Пример. Как и в предыдущем примере, количество
рядов т=8, но количество мест в ряду /г=25 вместо 12.
Тогда:
N = mnf = 8-25-0,1 = 20 м2;
12,5
р рр 20,72
= 0,6 мин;
qm= 16,12 М/Мйн>а.иакс= Ю,12 м/мин; со = 2;
D,e = со/р = 2-0,6 = 1,2 > Ямакс = 0,92.
Следог5Я?ель40, процесс стабилизируется при
.максимальной плотности £>макс = 0,92 с образованием
скопления в nooxoie и рядах.
Нарастание плотности потока происходит
аналогично л&едьиущему примеру:
я, а 2 м/мин; Dx = 0,04; v: = 48,99 м/мин;
*i = 0,02 мин;
Q2 = 4,03 м/мин; Дг = 0Д0; и 2 = 33>30 м/мин;
f2 = 0,03 мин;
qi = 6,04 m/imkh; D3 = 0,24; и3 ==: 14,30 м/мин;
/3 = 0,07 мин;
q4 = 8,06 м/мин; £>4 = 0,48; и 4 = 8,33 м/мин;
^4 = 0,12 мин;
Яъ = 10,08 м/мин; D5 = 0,72; 05= 8,42 м/ми,н;
U = 0,12 мин.
6Qp 6-4,03
ё "" 2
Dis = 0,92; #ts = 8,36 м/мин.
Тогда:
9в
= 12,09 м/мин><7макс=10,12 м/мин;
I
д
'/J
д?
(fe-^5)+2z)
+
# 1 Г 0,92 1
+ Г=Г-^: Ь^Г (Мб-~-10,08)+ 1,58
?/,в 8,36 ЬЛ02 . /т » j
+
20
8,36-2
= 1,30 мин.
Полученное назначение t несколько завышено,
поскольку не учтено разуплотнение потока на уровне
восьмого ряда. Чтобы получить действительное значение,
надо из общего времени t вычесть разность времени,
затрачиваемого потоком на преодоление 1=\ м при
£>макс = 0,92 и £ = 0,51, которая составляет сю0,04 мин,
что несущественно.
На рис. 28.4 предствлены графики изменения
плотности потока и его пропускной способности на выходе
из прохода.
§ 29. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ПУТЕЙ ДВИЖЕНИЯ
Расчет движения людских потоков
осуществляется по расчетным предельным
состояниям. Первым расчетным предельным
состоянием называется такое состояние путей
движения, при котором они перестают
удовлетворять предъявляемым к ним
эксплуатационным требованиям по времени движения,
т. е. когда пути движения не могут пропустить
в заданное время /Пр установленное
количество людей.
Условие первого расчетного предельного
состояния:
t ^ *пв.
(29.1)
Расчет по первому предельному состоянию
ведется, например, лри вынужденной
эвакуации людей.
Вторым расчетным предельным состоянием
называется такое состояние путей движения,
при котором они перестают удовлетворять
предъявляемым к ним эксплуатационным
требованиям по удобствам движения, т. е. когда
на путях движения создаются такие плотности
потока Д которые превышают установленные
предельные плотности Z)np для данного здания
по требованиям удобств.
Условие второго расчетного предельного
состояния:
D ^ £>пР.
(29.2)
Расчет по второму предельному состоянию
ведется для таких зданий или помещений, в
которых необходимо предупредить
возможность образования высоких плотностей
людских потоков, например залов для проведения
съездов, лечебных учреждений и т. п.
Так как общий путь движения людского
потока в здании слагается из различных
участков, отличающихся по виду, протяженности и
ширине, общее время движения потока может
быть представлено в виде:
* = 2 — + 2 — (-&— -тЦ</пр мин, (29.3)
где I— длина участка пути, м;
v — скорость движения потока по участку,
м/мин;
iv, —> коэффициент условий движения;
N — число людей в потоке, м2;
Qn и Qn+\—пропускные способности участков п и я+
-Ы, м2/|мвн.
Первый член суммы выражает общее
время движения потока, а второй — общее время
задержек движения. Для оценки удобств дви-
— 137 —

жения устанавливается плотность потока на
каждом участке пути
Q
D =
V jXO —
(29.4)
В зданиях целесообразно не допускать
скопления людей и обеспечивать, кроме
заданного /Пр, беспрепятственность движения
согласно выражению (27.2):
Qn = Qn + \ M2/iM'HH.
Если при расчете оказывается, что
равенство (27.2) не соблюдается, необходимо
увеличить ширину участка п+1.
Для определения требуемой наименьшей
ширины 6^4-1 участка га+1 можно
воспользоваться формулой (29.5), легко получаемой
из выражения (27.3), в котором qn+\
принимается равной <7макс Для данного вида пути:
б«+1 = -— м-
Умакс
(29.5)
В случаях когда невозможно определить
число людей в потоке (например, при
проектировании пешеходных переходов под улицами),
но необходимо обеспечить беспрепятственное
движение, ширину смежных участков
(например, лестницы и тоннеля) можно назначать
по соотношениям максимальных значений
интенсивности движения, т. е. на основании
выражения (27.3), принимая бп за единицу:
(29.6)
ия+1
qn+K
Относительные значения 6n+i приведены в
табл. 29. 1.
ТАБЛИЦА 29.1. ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ б
л-fl
Участки
п
Горизонтальные
»
7*
>-
Проем
»
>•
Лестницы (спуск)
То же
>
Лестницы (подъем)
То же
»
п+\
Горизонтальные
Проем
Лестницы (спуск)
Лестницы (подъем)
Горизонтальные
Лестницы (спуск)
Лестницы (подъем)
Горизонтальные
Проем
Лестницы (спуск)
Горизонтальные
Проем
Лестницы (подъем)
<Wi
1
0,96
1,36
1,39
1,04
1,42
1,45
0,74
0,71
1
0,72
0,69
1
Пример. Воспользовавшись данными предыдущего
примера (см. рис. 27.7), определим требуемую ширину
дроема i5qP, разделяющего участки п и п+1. Перед
проемом по расчету образуются скопление и задержка
движения на 0,5 мин. Согласно формуле (29,5)
Яп-Ъп.
8?
9макс
М,
где дп.
Тогда
интенсивность движения второй части
потока на участке п, равная 10,81 м/мин;
о*п—ширина участка л=12 м;
#макс — максимальная интенсивность движения для
проемов, равная, согласно табл. VIII.2.
приложения, 1<3,3'2 м/мин для аварийных
условий.
а;р =
10,81-2
13,32
= 1,62 м (вместо 1 м).
Расчет движения людских потоков и
определение размеров коммуникационных
помещений производятся в следующем порядке.
1. Определяется общая задача, время
эвакуации людей из производственного здания
(рис. 29. 1) в нормальных условиях движения,
а также способы устранения возможных
скоплений людей и задержек их движения.
2. Выбираются расчетные предельные
состояния, например, ^,=2,5 мин; Дф не
должно быть больше плотности при <7макс для
соответствующего вида пути.
3. Устанавливается расчетное количество
людских потоков, для чего выбираются
группы помещений, отвечающие главному и
подсобным функциональным процессам,
протекающим в здании. Обычно можно
ограничиться группой помещений для главного
функционального процесса, в которых
сосредоточивается наибольшее число людей. Главному
функциональному назначению здания
отвечают помещения А на первом и втором этажах;
остальные имеют вспомогательное назначение
и в расчет могут не приниматься.
Следовательно, на каждом этаже образуется по
одному людскому потоку.
4. Выбираются наиболее вероятные пути
движения людских потоков. В некоторых
случаях выбор представляет довольно
неопределенную задачу, поскольку пока объективных
методов не создано. Здесь надо учитывать, что
люди всегда стараются идти к цели
кратчайшим путем, который хорошо просматривается,
свободнее и" по которому легче идти. В
аварийных условиях бывает и так, что люди
устремляются к тому выходу, который увидели в
момент начала эвакуации, а не к тому, который
ближе. Люди всегда стремятся двигаться в
сторону, противоположную очагу опасности.
В рассматриваемом примере пути движения
потоков достаточно определенны. Поток второго этажа (см,
рис. 29. 1) движется по помещениям /, 01 (проем
'между коридорами / ,и 2), 2, 02. 3, 7, 8 (тамбур с двумя
дверями 07 и 08); лоток первого этажа — пе
помещениям 5, 05, 6, 06, 7 и 8. Следовательно, в помещении 7
(вестибюль) оба потока сливаются. Проемы 0Г и 05', а
также наружная лестница 4 представляют запасной
путь эвакуация.
— 138 —

2 этая
I *
r-S • л— • • -f-
fr33
2,4
24,0
-Jf 12,0
-3
2,4
I
• -г- *
• -4— 4
С1
CN ;
7 I
А
■ /• -=г
6
\J
ч
с
Л
,Тг
11
U L
Ц-3
8
1
г^
f
О^
О Г
с\Г|
30,0
•6,0
4-6,g 4
Рис. 29.1. Планы производственного здания
А — помещения, отвечающие основному функциональному
назначению; ЗВ — запасные выходы; /—S— номера участков пути
?L,M
у Б81=0,185 v8i-z} ср D82=0,49 V8z. х
ml --1
2,77 МИ»
Рис. 29.2. Схема .путей движения (а) и расчетный
график (б)
Общая схема движения (без запасного пути)
представлена на рис. 29.2, а. На схеме сплошная линия —
горизонтальный или накло-нный путь; лестница вниз (уч.
3) на схеме обозначена -надписью; треугольники —
проемы; стрелка—место слияния потоков. Ширина пути
6п, где п — номер участка; ширина проемов Son, где
о обозначает проем, а я — номер участка,
предшествующего проему; Ln —длина л-го участка.
5. Устанавливается число людей в каждом
потоке и начальная плотность каждого потока
на первом участке пути движения. Выбор
начальной плотности потока связан с
закономерностями формирования потоков (см. § 28),
все возможные случаи которого еще
недостаточно изучены. Поэтому приходится допускать
определенные условности, принимая для
гарантии (запаса времени) наиболее
неблагоприятные условия движения.
Число людей в потоке первого этажа 150 человек.
Поскольку уличная одежда хранится у рабочих 'мест, то
/ = 0,125 м2, а Лг1 = 150-0,125 = 18,75 м2. Предполагается,
что в момент начала движения все люди вышли в
проход (помещение 5). Начальная плотность ;[см. формулу
(26.2)]
Ni 18,75 м2
65L5
2-30
Число людей в потоке второго этажа 90 человек.
Тогда:
ЛД2 = 90-0,125 = 11,25 ,м2;
М* П,25
В1== . ; = п лл =0,235.
fixLi
2-24
6. На основе исходных данных для
каждого потока определяют его параметры и время
движения, пользуясь приведенными в § 27 и 28
формулами с одновременным построением
графика. Движение каждого потока
рассчитывается до места слияния с другим потоком.
Затем на график наносится время выхода
головных и замыкающих частей обоих
сливающихся потоков и далее расчет ведется с
учетом слияния и переформирования потока до
места слияния со следующим потоком (если
их несколько) и т. д. При большом
количестве сливающихся потоков целесообразно
строить отдельные графики для каждого потока
от начала движения до места слияния.
Пример. Ниже приводятся только результаты
расчета параметров потока и времени его движения в той
последовательности, в которой они определяются по
формулам § 27 и по та)бл. VIII. 1 и приложения.
Вычисления опущены. Растекание потока не учитывается.
Расчет сопровождается построением графика
движения (см. рис. 29.2 б).
Расчет движения потока первого этажа от начала
движения до места слияния (вестибюль; участок 7):
участок 5-55 = 2; U = 30; D5 = 0,31; v5 = 21,15;
qb =6,56; Q5 = 13,12; t5 = 1,42;
проем 05 — боб = 1.2; <7os = 10,95 > ?макс
(скопление!); А,5 = 0,92; и05 = 9,74; fe = 8,94;
Qe5 = 10,75;
^5
= — 1,84; t;c5=5,92; т0б=0,3.
— 139 —

участок 5 — бб = 2; L6 = 6; ?e == 5,43; D6 = 0,185;
о6 = 29,4; Q6 = 10,75; t6 = 0,2;
проем 06 —бое = 1,2; <7ов = 9,06 < <7макс (нет
скопления); D06 = 0,38; у06 = 23,88; Q06 = 10,75.
Расчет движения потока второго этажа от начала
движения до места слияния (вестибюль; участок 7):
участок / — 6i = 2; Z,, = 24; D{ = 0,235;
i>i = 25,39; ^ = 5,97; Qx = 11,93; ^ = 0,95;
проем 01 — 6oi = 1,2; q01 = 9,95 < <7макС;
Ал = 0,51; v01 = 19,56; Q0i = 11,93;
участок 2 — б2 = 2; 12 = 12; ?2 = 5,97
А = 0,235; v2 = 25,39; Q2 = 11,93; /2 = 0,47;
проем 02 — б02 = 1,2; д02 = 9,95 < ?МакС;
£>02 = 0,51; v02 = 19,56; Q02 = 11,93;
участок 3 (лестница вниз) — б3 = 2,4; Ьъ = 19;
<7з = 4,98 < ^Макс; Dz = 0,125; vz = 39,85;
<Эз= 11,93; ^з = 0,48.
Расчет движения потоков от места слияния до
выхода из здания (вестибюль):
участок 7 — б7 = 4; L7 = 11.
Вначале на участке движется поток первого этажа
(точка Д на графике):
q7i=2J2; Z>7i = 0,06; ^ = 45,46; Q?i = 10,75.
Затем выходит поток второго зтажа (точка Л) и
происходит слияние:
^=Qoe±Q3_=5J; ^ = 021; ,72==27j27.
Q72=-22,8.
Одновременно со слиянием начинается
переформирование потока, поскольку образовался поток с разными
плотностями £>7i = 0,06 и /)?2=0,21. Тогда v7 =19,9.
После этого заканчивается выход потока второго этажа
(точка М) v7 =19,9, а затем потока первого этажа
(точка £). В точке Р прекращается переформирование
замыкающих частей потоков.
Проем 07—-6о7='1,8. К ороему подходит поток,
состоящий ,из двух частей с разными плотностями:
<707, =6>05<<7макс;
DQ7 =0,14; v07t =42,87; QQ, = 10,75;
07,
?072 = 12>65><7макс (скопление!);
Д07а=0,92; t;07a=9,74; ^=8,94; Q07a = 16,3;
^7=-2,3; t;c7 = 4,43;
и* = 8,92;
81-2
проем 08 — б08 = 1,8 <708i = 6,05 < ^макс;
D08i=0,14; v08i =42,87; Q08i = 10,75;
%s2 =9,06<<7MaKC; D082 =0,38; v^ =23,83;
Qos2 = 16>3-
Таким образом, согласно графику, выход людей на
улицу начинается через 0,52 мин (точка У) после
начала движения и заканчивается через 2,77 мин (точка X).
7. Анализируются результаты расчета и
прежде всего проверяется соответствие
полученных значений t и D заданным значениям
^пр и D
пр.
Если значения t я D оказались
выше заданных, то выявляются места, где
происходит задержка движения, где движение
осуществляется слишком медленно и где
плотность потока превышает установленные
пределы. В этих местах необходимо расширить
определенные участки пути и достигнуть
соответствия t и D заданным значениям. Если в
результате расчета величины (иО таковы,
что имеются значительные запасы по времени
и плотности, то, наоборот, сокращают
размеры тех участков, которые могут дать
наибольший экономический эффект (например,
сокращение объема здания и пр.).
В последнем стримере t>tnv и в двух случаях в
местах скоплений людей плотность достигает
максимальной величины. Следовательно, путем расширения
проемов можно сократить время движения и устранить
высокие плотности. Для этого определим i6TP для проемов
05 и 07, перед которыми образуются скопления:
*в =
<7макс
дтр 1*_
13,12
10,65
22,8
ТоЖ
= 1,24 м;
= 2,14 м.
участок 8 (тамбур) — б8 = 2; Lb = 2;
<78i=5,43; Z)8i = 0,185; f8i=29,4; Q8i = 10,75;
^ = 8,15; D82 = 0,49; ^ = 16,62; %% = 16,3;
— 140 —
Таким образом, в проекте следует увеличить
ширину внутренних и наружных дверей в первом этаже (до
следующего по стандарту размера), а также увеличить
соответственно ширину тамбура. В этом случае
устраняются скопления людей, сократится время движения за
счет ликвидации задержек перед проемами 05 и 07.
Для того -чтобы проверить соблюдение первого
предельного условия, т. е. t^tuv, нужно сделать проверочный
расчет при новых параметрах проемов и тамбура. В
данном примере очевидно, что условия будут выдержаны.
В настоящее время нормирование
вынужденной эвакуации людей из зданий еще
базируется на устаревших представлениях о
процессе движения людских потоков, т. е. на
данных С. В. Беляева. В то же время проводятся
работы по созданию новых принципов
нормирования, основанных на изложенных выше
теоретических основах.

Глава IX
ЗРИТЕЛЬНОЕ ВОСПРИЯТИЕ И ВИДИМОСТЬ
§ 30. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Во многих видах общественных зданий и
сооружений (кинотеатры, театры, концертные
залы, клубы, спортивные сооружения, учебные
заведения и др.) предусматривается размеще.
ние большого числа людей. Одной из
важнейших задач при проектировании этих видов
зданий и сооружений является обеспечение
благоприятных условий видимости и
зрительного восприятия объектов наблюдения. В
зависимости от назначения здания этими
объектами могут быть киноэкран, театральная
сцена, спортивная арена, концертная эстрада,
меловая доска, световое табло и т. п.
Под видимостью понимается возможность
полного или частичного наблюдения объекта,
т. е. такое взаимное расположение объекта
наблюдения и зрителя, при котором лучи
зрения от его глаза проходят ко всем или к
части точек наблюдаемого объекта.
Под зрительным восприятием понимается
возможность воспринять органами зрения
человека с той или иной степенью четкости
наблюдаемый объект. Зрительное восприятие
зависит от многих условий: от удаления
наблюдателя от объекта наблюдения и
величины последнего, состояния атмосферы (слоя
воздуха между наблюдателем и объектом),
яркости освещения объекта, его цвета и фона,
на котором он воспринимается, от угла
зрения, под которым наблюдатель видит объект,
и др.
Обеспечение видимости и зрительного
восприятия объектов наблюдения — главнейший
фактор, определяющий форму,
пространственную организацию и геометрические
параметры (длину, ширину, высоту и построение
специальных устройств для размещения
зрителей) всех видов помещений с местами для
зрителей.
При хорошей видимости предполагается
такое взаимное расположение зрителей и
объектов наблюдения в пространстве, при
которых каждый зритель может видеть объект
с достаточной полнотой и воспринимать его
без искажения или с минимально допустимым
для данного объекта искажением
действительной формы, с заданной степенью четкости.
Зрительное восприятие и видимость
определяются физиологическими особенностями
глаза, непосредственно связанного с мозговой
деятельностью человека. При решении
архитектурных задач учитываются только
геометрические условия зрительного восприятия и
видимости. При этом предполагается, что эти
условия, зависящие от состояния физической'
среды (прозрачности атмосферы,
освещенности, цветовых соотношений и т. п.),
наиболее благоприятны.
К геометрическим параметрам работы
органов зрения прежде всего следует отнести
остроту зрения, т. е. способность глаза видеть
раздельно два расположенных рядом
предмета (например, две точки, рис. 30.1).
Уменьшая расстояние АВ, можно прийти к такому
предельному положению этих точек, при
котором их дальнейшее сближение окажется
невозможным, так как они будут
восприниматься глазом как одна точка. Это предельное
сближение характеризует порог узнаваемости
предмета. Соответствующий этому
предельному состоянию угол называется разрешающим,
или пороговым, углом с вершиной К в
хрусталике глаза. Он и характеризует остроту
зрения Vf которая обратно пропорциональна
углу W, т. е. V= ±.
Острота нормального зрения принимается
равной единице, если угол W равен 69" (или
1,15'). На сетчатке глаза углу №=1,15'
соответствует расстояние АВ, равное
приблизительно 0,005 мм, близкое к диаметру
светочувствительного элемента сетчатки глаза,
воспринимающего изображение (так
называемой «колбочки»).
Исходя из условия четкого зрительного
восприятия формы наблюдаемого предмета,
разрешающий угол установлен по восприятию
кривизны линии и ее различению от прямой,
характеризуемому соотношением величин АВ
и L, где АВ — перпендикуляр, опущенный из
вершины кривой на хорду, a L — удаление
глаза от наблюдаемого предмета. Однако
учитывая, что форма предмета с криволинейным
очертанием имеет отклонения контурной
линии от прямой в обе стороны, разрешающий
угол удваивается (1,15'-2=2,30').
Как в первом, так и во втором случае
разрешающие углы определены по оптимальным
Р-ис. ЗОЛ. Схемы построения раз-решающего угла
/ — расстояние между наблюдаемыми точками; L — удаление
объекта наблюдения
— 141 —

условиям физиологии зрения и физической
среды.
Для решения практических задач по
обеспечению необходимых условий
зрительного восприятия, с учетом конкретных
особенностей объектов наблюдения (подвижности,
освещения, реальных размеров, удаленности и
др.), на основе обобщения экспериментальных
данных установлены разрешающие углы от
2,30х до 4'.
Луч света, отраженный от объекта
наблюдения и попадающий в центральную часть
задней стенки глаза, обеспечивает ясное и
резкое видение. Углом ясного видения, или
углом поля зрения, называется угол, в пределах
которого лучи света, идущие от
наблюдаемого объекта, создают в глазу резкое
изображение. Угол ясного видения составляет в
горизонтальной плоскости 30° и в вертикальной
около 22°. За пределами этих углов
изображение постепенно теряет резкость. Углы ясного
видения образуют в пространстве конус
ясного видения с овальным основанием и
вершиной в хрусталике глаза. Если требуется,
чтобы объект наблюдения воспринимался
целиком с одинаковой степенью четкости, его
контуры не должны выходить за пределы
угла ясного видения.
Однако для полноценного зрительного
восприятия большинства объектов наблюдения
большое значение имеет не только конус
ясного видения, но и периферическое зрение
человека (уголками глаз). При неподвижном
взоре человека горизонтальный угол
периферического зрения составляет около 150—160°,
а вертикальный—130°. Периферическое
зрение позволяет охватить взглядом большую
зону вокруг конуса ясного видения, что
обеспечивает зрительное восприятие объемности
наблюдаемого объекта, глубины и
пространства.
§ 31. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
ЗРИТЕЛЬНОГО ВОСПРИЯТИЯ
Геометрические условия зрительного
восприятия определяют взаимное расположение
в пространстве объектов наблюдения и
зрителей, при котором обеспечивается четкое
зрительное восприятие объекта наблюдения, его
формы, соразмерности частей, положения или
передвижения в пространстве, а в некоторых
случаях цвета и фактуры. Эти условия
позволяют устанавливать геометрические
параметры предельного удаления объекта
наблюдения, углы обзора (охвата), образуемые
лучами зрения от глаза к краям наблюдаемого
объекта, вертикальные и горизонтальные
углы видения.
Предельное удаление зрителей от объекта
наблюдения зависит от величины детали,
различимость которой необходима для четкого
зрительного восприятия формы и положения в
пространстве наблюдаемого объекта, а также
от разрешающего угла зрения. Величина
детали определяется особенностью зрелища и
наблюдаемого объекта.
Например, в драматических театрах
зрителю необходимо ясно видеть не только фигуру
актера, движение его рук, но и выражение его
глаз. Следовательно, величина подлежащих
различению деталей должна быть равна
примерно размеру глаза человека (15—20 мм),
что и служит фактором, определяющим
предельное удаление зрителей от сцены.
Для зрителей, наблюдающих игру в
футбол, необходимо четко воспринимать быстрые
перемещения мяча и игроков по полю,
движения их фигур, рук, ног. В данном случае
необходимая степень различимости деталей
определяется размерами футбольного мяча
(220 мм).
В аудиториях определяющий размер —
ширина штриха буквы, написанной на классной
доске мелом (~5 мм).
Рассмотрим определение предельного
удаления объектов наблюдения от зрителей для
различных видов зрелищ. Как известно, углы
до 5° можно принимать равными их
тангенсам, т. е.
или
/ 180-60 /
W=- = — 3437,7. (31.1)
L я L
Отсюда
L = — 3437,7 м,
W
где / — величина детали, м;
W — разрешающий угол, мин.
На основе натурных наблюдений,
обобщения опыта проведения зрелищных
мероприятий и теоретических исследований определены
разрешающие углы для различных объектов
наблюдения. Например, для стадиона
разрешающий угол зрения принимается 4'. В
соответствии с этим ори диаметре мяча 0,22 м
предельное удаление зрителей от
противоположного угла футбольного поля принимается
равным1
г 0,22-3437,7
L = = 190 м.
4
Для наблюдения спортивных игр с мячом,
а также хоккея с шайбой в спортивных залах
разрешающие углы принимаются в пределах
1 Па исследованиям В. А. Богословского и А. М. Да-
нилкжа.
— 142 —

2,3'—3,3' в зависимости от минимальной
величины различаемой детали, яркости освещения
и других факторов.
Исследованиями МИСИ им. Куйбышева
установлены минимальные величины этих
деталей для различных видов спорта1.
Например, для игр с мячом, гимнастики, фигурного
катания, легкой атлетики, бокса, борьбы,
акробатики, штанги размером минимально
различимой детали является запястный сустав
руки (5 см); для хоккея—высота шайбы
(2,54 см); для тенниса—диаметр мяча
(6,35 см); для бадминтона—размер шарика-
волана (2,4 см). Соответственно предельные
удаления зрителей в спортивных залах
принимаются от 55 до 75 м.
Данные о предельных удалениях для
некоторых видов зрелищ приводятся в
соответствующих главах СНиП.
Качество зрительного восприятия формы и
соразмерности частей наблюдаемого предмета
определяется горизонтальными и
вертикальными углами видения. Хорошее зрительное
восприятие наблюдаемых предметов
достигается под такими вертикальным и
горизонтальным углами, при которых форма и
соразмерности частей предмета близки к реальным.
Такие условия зрительного восприятия
создаются, если биссектриса угла зрения
перпендикулярна к плоскости наблюдаемого объекта
и пересекается с ним в его геометрическом
центре (рис. 31,1, а). По мере отклонения
биссектрис горизонтального и вертикального
углов от этого направления форма и
соразмерность частей наблюдаемого объекта зрительно
искажаются (см. рис. 31.1, б), например,
наилучшее качество восприятия в кинотеатре
обеспечивается при расположении зрителя
против геометрического центра экрана. С
крайних боковых мест изображение на экране
воспринимается искаженно — зауженным,
вытянутым по вертикали (рис. 31.2). В театре
наименьшее искажение зрительного
восприятия фигуры актера достигается тогда, когда
глаз зрителя расположен ,на уровне середины
его роста. По мере отклонения луча зрения
от горизонтали соразмерность частей фигуры
актера зрительно все более и более
нарушается (рис. 31.3). Следует учитывать, что
сознание человека вносит коррективы в зритель.
ное восприятие, как бы исправляя
геометрические искажения образов. Однако при
сильных искажениях объекта наблюдения
поправка за счет сознания 'не может
компенсировать недостатки зрительного восприятия.
1 На-за>рен.ко И. К. Особенности условий видимости
зрительного восприятия ib врелиодно-шоргазных залах
большой вместимости. Д-ис. на соиок. учен, степени канд.
техн. наук (Рукопись). М., 1966.
Р.ис. 31 Л. Изменения
пропорций (наблюдаемого [ I
объекта в зависимости |
от углов зрительного ] |
восирият ия _£ -]
а — при луче зрения, пер- ]
пендикулярном к
наблюдаемому объекту; б — при угле
зрения 60°; h — действитель- |
ная высота; А'— искаженная ~Чг~
высота
б
IV
Исследования геометрических параметров,
зрительного восприятия позволили установить
предельные горизонтальные и вертикальные
углы зрения для различных объектов
наблюдения в зависимости от их особенностей и
допустимых для них зрительных искажений
формы и пропорциональностеи частей.
Сопоставление объёмно-пространственных
характеристик объектов наблюдения с
геометрическими условиями зрительного
восприятия позволяет определить благоприятные
системы размещения зрительских мест,
установить их качественные характеристики в
пределах граничных горизонтальных и
вертикальных углов зрения, оценить комфортность
мест. Под комфортностью в данном случае
понимается отсутствие необходимости в
резких поворотах головы зрителя при
наблюдении за перемещением объектов наблюдений.
Например, зритель, сидящий
непосредственно рядом с боковой границей теннисного
корта на его поперечной оси, для наблюдения
за полетом мяча вынужден непрерывно резко
поворачивать голову из стороны в сторону
почти на 150°; при размещении по этой же оси,
но на некотором удалении от боковой
границы теннисного корта угол поворотов
уменьшается, а при некотором смещении в сторону
комфортность мест еще более возрастает.
Для зрительных залов разного назначения,
а также спортивных залов и открытых
сооружений с трибунами для зрителей, учебных
классов и аудиторий установлены
геометрические граничные условия, определяющие
допустимое размещение зрительских мест по
отношению к объекту наблюдения. Так, объектом
наблюдения в кинотеатре служит поверхность
— 143 —

кк0^л3
!Ш^ШШ^ЩЩШ
Рис. 31.2. Искажение плоского изображения фигуры человека при горизонтальных углах зрения от 0 до 80°
Рис. 31.3. Искажение пропорций в зависимости от вертикального угла зрения
плоского или слегка изогнутого экрана.
Поэтому геометрические параметры залов
кинотеатров устанавливаются в зависимости от
типов проекций, экранов (обычный,
широкоэкранный, широкоформатный) и вместимости
залов (рис. 31.4). Определяющей величиной
является предельное удаление зрителя от
экрана Д, равное 1; iyN для прямоугольных
залов и 0,95fiV для трапециевидных
(N—число зрителей в партере), но не более 45 м
(ограничение, вызванное возможностями
современной проекционной аппаратуры), fШирина
рабочего поля широкоформатного ь«р<ша Шф
принимается 0,6Д широкоэкранного Шт—
0,43Д, обычного Ш0—0,25Я. Соответственно
ЛЬ • В =
высоты экранов равны Вф-
Ши
Во
Ша
Эти и- <01ные данные
2,35 ' "~" 1,37
позволяют установить обгпи? геометрические
параметры кинозалов. Углы ибзора со,
обеспечивающие пространствен;-се зрительное вос-
— 144 —

Рис. 31.4. Основные геометрические
параметры взаимного раслоложен'ия киноэкрана
и зрительских мест в кинотеатрах
а — разрез; б — план; (pt — горизонтальный угол
отклонения оптической оси проектора от нормали
к экрану (не более 6е); <р2 —то же, в
вертикальной плоскости (3—6°)
Рис. 31.5. Горизонтальные углы обзора различных экранов (по Е. М. Голдовскому)
а — при обычном плоском экране; б — при широком экране; в — при широкоформатном экране; г— при панорамном экране
приятие с любого места, должны быть не
менее 30° для широкофор'матнотю экра-на, 21° —
для широкоэкранного и 12° — для обычного.
Граничный угол а расположения
зрительских мест определяется лучом зрения и
нормалью к экрану в точках его боковых
кромок. Этот угол должен быть не более 40—45°
(в зависимости от отклонения от оси
центральной проекции на экран). Увеличение
граничных углов вызывает искаженное
восприятие изображения. Излишнее приближение
зрителей к экрану ухудшает зрительное
восприятие (ощущается «зернистость» изображения и
искажаются формы). Поэтому граничные
параметры удаления первого ряда зрительских
мест Г устанавливаются: при
широкоформатном экране Гф — не менее 0,6 Ш$\ при
широкоэкранном Гт—0,84 Шш и при обычном Г0—
1,44 Ш0.
Плоский экран, как правило, для каждого
зрителя должен находиться в пределах угла
ясного видения. Для широких экранов угол
ясного видения охватывает лишь ту часть
экрана, на которой в данный момент
происходит действие; остальная часть находится
только в поле периферического зрения. При
широких и широкоформатных экранах
зрительное восприятие изображения более
объемное и пространственное. На рис. 31.5
приведены горизонтальные углы обзора
различных киноэкранов. Сопоставление
вертикальных и горизонтальных углов зрительного
восприятия экрана с геометрическими
параметрами удаления зрителей и углами обзора
позволили создать графики качественных
характеристик зон зрительских мест. На рис. 31.6
приведен график качественного зонирования
— 14S —

0 4 2 3 4 5/ 6 7 8 9 10 11
В 5 JO £
Рис. 8)L6. Графики качественной характеристики
зрительских мест в кинотеатрах (Но М. Р. Савченко) с
указанием зон /, Я, /// и /F категорий
а — в плане зала; б — в разрезе зала;
1 — экран; 2 — граница зон
Рис. 3.1.7. Геометрические параметры театрального зала
©сновнаго («традиционного») типа
а — разрез; б — план; Е — зрительный зал; С — сцена; А —
арьерсцена; В — авансцена; Д — предельное удаление зрительских
мест от портала сцены; а—центральный граничный
горизонтальный угол размещения зрительских мест, равный 30°; 3—
граничный вертикальный угол, принимаемый от 26° по оси зала
д© 40°; $i — для ближайших к сцене боковых мест
зрительских мест в кинозале с универсальным
экраном для всех видов проекций.
Разрешающий угол в театральных залах
определяется меньшим измерением
наблюдаемого объекта (глазом актера) —1,5—2 см.
Исходя из этого, а также из особенностей
физической среды (направленное яркое
освещение на сцене, контрастность фона и т. п.),
предельное удаление зрителей установлено
27—30 м, чему соответствует разрешающий
угол 2,5—3'. Особенность условий зрительного
восприятия в театральных залах—наблюдение
зрителем сценического действия через портал
сцены (проем в стене, отделяющей сцену от
зрительного зала). Основное требование к
граничным горизонтальным углам,
определяющим размещение зрительских
мест,—обеспечение возможности наблюдения большей
части площади сцены. В театрах традиционного
типа с глубинной сценой горизонтальный
граничный угол, образуемый лучами из точки
в глубине сцены (из середины так
называемой арьерсцены) на ее оси, проходящими
через края портала, установлен 30°, что
обеспечивает возможность зрительного восприятия
73—75% площади сцены с крайних боковых
мест (рис. 31.7).
Рис. 31 8. Геометрические параметры
театрального зала ивового типа
а — разрез; б — план
— 14S —

Рис. 31.9. Геометрические параметры зала
цирка
а — разрез; б — план
В театральных залах со сценической
площадкой, вынесенной в зрительный зал,
горизонтальный угол а раскрытия портала к
зрительному залу принимается от 60 до 120°
(рис. 31.8).
Вертикальный угол лучей зрения к
горизонту р во всех видах театров принимается
26° по оси зала и до 40° для ближайших к
сцене мест (см. рис. 31.7). Лучи зрения
направляются от глаза зрителя к точке на
пересечении оси сцены с линией портала на
уровне пола.
Отличительная особенность концертных
залов—отсутствие порталов и расположение
сцены (эстрады) в одном объеме со
зрительным залом. Сцена может быть раскрыта по
отношению к зрительному залу на всю
ширину. В некоторых случаях сцена размещается
в окружении зрительских мест с трех сторон.
В этом случае горизонтальный угол
раскрытия сцены к залу принимается от 60 до 120°,
а вертикальный —от 26 до 40°. Концертные
залы характеризуются большим
разнообразием сценического действия с разными
требованиями к различимости деталей. Усредненная
величина различимости деталей для этого
вида залов принимается в пределах 3—4 см и
предельное удаление зрителя от сцены при
разрешающем угле 2,3—3' порядка 30—35 м.
Объект наблюдения в цирках—арена и
пространство над ареной до низа покрытия.
Цирковые представления зритель может
наблюдать со всех сторон. Поэтому места для
зрителей могут быть расположены в пределах
горизонтального угла а до 345° вокруг арены
(рис. 31.9). Сектор до 15° выделяется для
прохода исполнителей на арену и размещения
оркестра. Вертикальный угол р, образованный
лучом зрения самого верхнего зрителя к
ближайшему краю барьера арены, не должен
быть более 30°. Предельное удаление зрителей
от центра арены 35—40 м.
Стадионы характеризуются значительными
размерами поля действия объектов
наблюдения (футбольное поле размером 100X70 м),
большим количеством зрителей. В связи с
этим удаление зрителей оказывается весьма
значительным.
Поле стадиона (спортивная арена) как
объект наблюдения представляет собой
горизонтальную поверхность прямоугольной фор-
мы с отношением сторон примерно 1:0,7.
Наилучшие условия зрительного восприятия хода
соревнований обеспечивают места на
трибунах, расположенные с двух продольных
сторон поля и особенно близ его поперечной оси.
Эти .места относительно равноудалены от
двух половин поля, приближены к его центру
и создают условия восприятия зрелища с
относительно малыми искажениями. Места на
торцевых трибунах характеризуются резкой
неравномерностью удаления от двух половин
поля, большим расстоянием до
противоположного его края и искажением зрительного
восприятия. Наиболее благоприятными по
условиям зрительного восприятия являются
места в секторах ,в пределах 80—120° с каждой
из продольных сторон тюля (рис. 31:10).
Вертикальный угол р, образованный лучом
зрения зрителя самого верхнего ряда к оси
ближайшей беговой дорожки, должен быть не
более 30°. Предельное удаление зрителя от
противоположного угла футбольного поля по
диагонали принимается 190—215 м,
В спортивных сооружениях,
предназначенных для проведения спортивных игр с
мячом (баскетбол, волейбол, гандбол, хоккей и
др.), арены представляют собой
горизонтальные поверхности прямоугольной формы с
отношениями сторон, близкими к
соразмерностям футбольного поля. Поэтому взаимное
расположение мест зрителей по отношению к та-
— 147 —

Рис. 3'1.10. Геометрические параметры
стадиона со спортивной ареной
а — разрез; б — план; а — горизонтальный угол,
определяющий секторы наиболее благоприятного
размещения зрительских мест: оптимальный — 80°,
хороший — 100—120°; 3— граничный вертикальный
угол, равный 30°; L — предельное удаление
зрителя 0 от противоположного угла К арены,
равное 190 м (Li — горизонтальная и L2 —
вертикальная проекции L)
Рлс. 31.11. Схема, отражающая динамику и
объёмно-пространственную характеристику
игры в волейбол как объекта наблюдения
(по И. К. Назаренко)
а — нахождение игроков на площадке в течение
игры (густота точек обозначает наибольшее
время нахождения игроков на различных частях
площадки в течение игры); б — аксонометрия
пространственных параметров игры
анда
сеникГ
шжш
\
? 1
во
\*У
jBJaJ
1С X I
Рис. 31.12. График зонирования -мест для
зрителей (по И. К. Назаренко) с
указанием зон I, II и /// категорий вокруг
хоккейной арены
ким аренам имеет те же закономерности, что
и на стадионах, т. е. места следует
располагать по продольным сторонам арены.
Применительно к различным видам спорта
установлены как особенности условий
зрительного восприятия, так и геометрические
Рис. 31Л3. Геометрические параметры
учебных помещений
Д— предельное удаление; 0— граничный угол 30е
параметры расположения мест зрителей по
отношению к аренам. Эти особенности
отображаются в объемно-пространственных схемах,
характеризующих объекты наблюдения (рис.
31.11), и в графиках качественного категори-
рования мест для зрителей (рис. 31.12).
В учебных классах и аудиториях основной
объект наблюдения—плоскостной (меловая
доска или экран). Меловая доска обычно
освещается естественным или искусственным
— 14$

Рис. 31.14. Геометрические параметры размещения мест
для зрителей в универсальном зрелищно-спортивном
зале пр'и его трансформациях
а — для спортивных соревнований; б — для спортивных танцев
на льду; в — для бокса; г — для концертов и собраний
Рис. 31.15. График качественной харжтвристики мест
для зрителей в универсальном зале с подразделением на
/, //, ///, IV и V категории (1по И. К. Вазаретако)
7 — зоны с различным качеством зрительских мест; 2 — границы
хоккейной арены; 3 — качественные категории зон; 4 — границы
раздела; 5 — границы зон с различным качеством зрительских
мест
рассеянным светом. Для обеспечения четкой
видимости штриха при разрешающем угле
№=1,15' предельное удаление составляет
15 м. Однако учитывая физиологические и
физические факторы, в школьных классах
предельное удаление нормами установлено 10 и
(рис. 31.13). При освещении меловой доски
направленным светом в больших аудиториях
предельное удаление допускается 15—18 м,
учитывая явления иррадиации1.
Искажение записей на меловой доске
может быть допущено больше, чем искажение
на киноэкране, поскольку в данном случае
важно лишь правильное прочтение букв,
чертежа и т. п. без сохранения пропорций,
которые необходимы, например, в кинокартине
для обеспечения художественного восприятия
изображения. Поэтому угол между лучом
зрения с крайних мест и плоскостью доски
допускается не менее 30° (см. рис. 31.13).
Вертикальный угол принимается не более 26°.
Универсальные залы используются для
разнообразных мероприятий, имеющих
различные объекты наблюдения с особыми для
каждого из них пространственными
характеристиками, например во Дворцах спорта
Москвы, Ленинграда, Киева, Минска и др.
проводится до 60 видов мероприятий.
Расположение зрительских мест по
отношению к различным объектам наблюдения в
универсальных залах—наиболее сложная
задача при проектировании. Исследования
(рис. 31.14) позволили установить требования
к размещению мест для зрителей в
универсальных залах применительно к различным
видам спортивных и зрелищных мероприятий
с качественной характеристикой зон
размещения мест, а также методику комплексного
решения задачи с учетом различных
трансформаций залов. Комплексный график
качественного зонирования зрительских мест (рис.31.15)
может являться основой для решения
архитектурной задачи пространственной
организации зала универсального типа.
§ 32. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
ВИДИМОСТИ
Геометрические параметры зрительного
восприятия позволяют установить исходные
данные (граничные горизонтальные а и
вертикальные р углы, а также предельное удале*
ние Д) для решения задач по обеспечению
видимости.
Обеспечение видимости объекта
наблюдения зависит от взаимного расположения в
пространстве самого объекта наблюдения,
наблюдателя и сидящих впереди него
зрителей, т. е. от пространственного построения
зрительских мест, обращенных к объекту
наблюдения. Это пространственное построение—
важнейший элемент проектирования всех ви-
1 Иррадиация — оптическое явление, состоящее в
том, что светлые предметы на темном фоне кажутся
больше (в данном случае меловой штрих на черной или
темн'О-кюричшеВ'Ой доске).
— 149 —

дов помещений и сооружений с местами для
зрителей.
Беспрепятственная видимость
предполагает такое пространственное размещение
зрителей относительно объекта наблюдения, -при
котором ов поле зрения каждого зрителя
находится полностью весь объект наблюдения.
При ограниченной видимости в поле зрения
находится только часть объекта наблюдения:,
а остальная часть заслонена впереди
сидящими людьми.
Минимально ограниченная видимость
предполагает такие условия, при которых
невидимая часть объекта наблюдения доведена
до минимума и, кроме того, обеспечена
возможность видимости этой заслоненной части
объекта при некотором отклонении зрителя в
сторону (в пределах 0,4 ширины места в
каждую сторону).
Необходимые условия беспрепятственной
или ограниченной видимости для каждого
вида зрелищ устанавливаются специальными
требованиями исходя из особенностей
объектов наблюдения, например арены для
спортивных игр должны быть полностью в поле
зрения каждого зрителя, что отвечает
условиям беспрепятственной видимости (без учета
так называемых «мертвых зон», заслоненных
оборудованием арены; на хоккейном поле—
полоса ближайшего к зрителю борта); в
концертных залах допустима беспрепятствееная
видимость только части сцены и минимально
ограниченная видимость ее остальной части.
Пространственное построение мест для
зрителей определяется их размещением в
горизонтальной и вертикальной плоскостях, т. е.
в плане и разрезе помещения. Места в плане
можно размещать в линейном порядке в
затылок (рис. 32.1, а) и в шахматном порядке
(рис. 32.1, б), В качестве объекта наблюдения
взята горизонтальная проекция центральной
части портала сцены. К ней проведены лучи
зрения при ограниченной видимости, когда
головы впереди сидящих зрителей частично
заслоняют объект наблюдения. Для
характеристики условий ограниченной видимости и
сравнения линейного и шахматного
размещения мест на линии портала выделены зоны
беспрепятственного прохождения лучей между
головами впереди сидящих (зона I), зоны
прохождения лучей над головами сидящих на
два ряда впереди (зона II) и на один ряд
впереди ,(зона III) с указанием величины
каждой зоны в процентах.
На рис. 32.2 показаны условия видимости
фигуры актера, стоящего на линии портала,
для жаждой -из этих зон. В пределах зоны I
фигура актера видна полностью (рис. 32.2, а),
в пределах зоны II лучи проходят несколько
выше и видна часть фигуры актера (рис.
Рис. 32.1. Линейное (а) ,и шахматное (б) расположение
зрительских мест
1 — зона /, беспрепятственная видимость; 2 — зона //, луч
проходит над головой сидящего через ряд; 3 — зона HI, луч
проходит над головой сидящего в предыдущем ряду
32.2,6); в зоне III лучи зрения проходят еще
выше и видна только верхняя часть фигуры
(рис. 32.2, в). Следовательно, при линейном
расположении в затылок зона беспрепятствен-
— 150 —

Ряды п-2 п-1 П
Рис. 32.2. Геометрические параметры условий
видимости в зависимости от расположения зрителей в
горизонтальной плоскости
а — беспрепятственная видимость; б — зона II; в — зона III
ной видимости (зона I) составляет 42%
видимого фронта портала, а при шахматном—
52%. Зона II (малой ограниченности) при
линейном расположении охватывает 14%, а
при шахматном—19%. Соответственно зоны
III при линейном расположении больше на
15%, чем при шахматном. Таким образом,
шахматная расстановка зрительских мест
обеспечивает значительные преимущества
условий видимости. Однако ряды зрительских
мест уступами ограничивают проходы в зале,
что приводит к неэкономичному
использованию его площади. Если учесть возможность
перемещения головы зрителя в пределах 0,4
ширины места, то различия в качественных
характеристиках условий видимости при
линейном и шахматном расположении мест в
значительной мере сглаживаются. Поэтому в
качестве основного вида размещения мест в
горизонтальной плоскости принята линейная
схема как более экономичная. При
криволинейном расположении рядов мест для
зрителей к боковым частям зала линейная схема
постепенно переходит в шахматную.
Как видно из рис. 32.1, условия видимости
в горизонтальной плоскости зависят от
удаления мест от сцены, ширины ряда и места,
размещения мест относительно объекта
наблюдений (центральное, боковое), т. е.
непосредственно связаны с планировкой зала и
расположением в нем мест для зрителей.
Приведенная методика оценки геометриче-,
ских параметров условий видимости в
горизонтальной плоскости позволяет дать
объективную оценку различных приемов
размещения мест для зрителей в целом, т. е.
планировки помещения. Сопоставление этих оценок
с характеристиками геометрических
параметров условий видимости в вертикальной
плоскости позволяет дать полную оценку условий
видимости с каждого места.
Условия беспрепятственной видимости в
вертикальной плоскости обеспечиваются таким
взаимным расположением объекта
наблюдения и зрителей, при котором лучи зрения ко
всем точкам объекта наблюдения проходят
над головами впереди сидящих людей. Это
может быть достигнуто следующими
приемами:
расположением мест для зрителей—на
горизонтальной плоскости (пол зала
горизонтальный), а объекта наблюдения —на такой
высоте, при которой лучи зрения от каждого
зрителя ко всем частям объекта проходят над
головами впереди сидящих людей;
последовательным подъемом рядов мест
для зрителей по мере их удаления от объекта
наблюдения, обеспечивающим прохождение
лучей зрения ко всем частям объекта
наблюдения над головами сидящих людей;
подъемом объекта наблюдения и рядов
мест для зрителей.
При построении мест для зрителей в вер-,
тикальной плоскости для обеспечения беспре-/
пятственной видимости всего объекта наблю-1
дения выбирается наиболее неблагоприятная,1
для видимости нижняя точка объекта
наблюдения, лучи зрения к которой от каждого зри- ■
теля должны проходить над головой впереди1
сидящего человека. Эта точка называется t
расчетной точкой видимости. Положение
расчетной точки устанавливается в зависимости^
от особенностей объекта наблюдения.
В кинотеатрах расчетная точка принима-
ется'в'центре нижней границы экрана, в ауди-_
ториях—в центре нижней грани меловой
доски. На сценах театров"!! эстрадах расчетная
точка должна быть на уровне планшета
сцены по ее центральной оси на расстоянии 1—
2 м от переднего края авансцены или на
линии портала.
В цирках за расчетную точку принимается
ближайший к зрителю край барьера. Для
трибун стадионов с нормальным спортивным
ядром расчетную точку принимают на оси
ближайшей к трибуне беговой дорожки, а в
бассейнах—на оси ближайшей к трибуне
дорожки для плавания.
Уровень глаз сидящего_зрителя над полом
пдйнимаетсяГГ, 1 ЯГм„(средняя величина,
установленная на основе антропометрических
измерений). Расстояние между уровнем глаз
зрителя и верхней точкой его головы, непос- j
— 151 —

откуда
ю
О
и
О
//'\''|''
^^•я7еШ==—
с— hz '
Ряс. 32.3. Величина превышения луча зрешя
« — для зрителей, находящихся в закрытых помещениях; б-
для зрителей, сидящих на открытых трибунах
Ряс. 32.4. Схема к расчету предельного удаления
зрителей от объекта наблюдения в залах с горизонтальным
полом
редственно над которой проходит луч зрения
сидящего сзади зрителя С, также установлено
на основе антропометрических измерений. Для
зрителей без головных уборов С= 0,12 м; для
зрителей в головных уборах С=0,15 м (рис.
32.3). При расположении мест на
горизонтальной плоскости (рис. 32.4) необходимо
установить взаимозависимость их предельного
удаления и уровня расположения объектов
наблюдения над этой горизонтальной плоскостью.
Обозначим положение расчетной точки
видимости через F. Из подобия треугольников
ABD и AFE имеем
BD
FE
АР
"АЕ '
где AD=e=d — ширина ряда;
АЕ=Хп— удаление зрителя n-го ряда от объекта
наблюдателя;
BD=C — превышение луча зрения над уровнем
глаз впереди сидящего зрителя;
FE=h0 — искомая высота уровня расположения
объекта наблюдения над уровнем глаз
зр.ителей (при прохождении луча зрения
над головой зр-ителя следующего ряда).
Высота уровня расположения объекта
наблюдения над уровнем глаз зрителей (при
прохождении луча зрения над головой зрителя,
сидящего через одие ряд) GE=h'Q.
Следовательно:
ho
. схп
п0 = —— м.
(32.1)
Отсюда следует, что при большом
количестве рядов потребуется значительный подъем
объекта наблюдения над уровнем пола. Для
многих объектов большой подъем недопустим.
Например, сцена-эстрада может иметь высоту
не болеее 1,1 м (т. е. ниже уровня глаз
сидящего зрителя), так как в противном случае
создаются неблагоприятные условия
зрительного восприятия с отрицательными углами к
горизонту и часть сцены закрывается
проекцией ее края; низ меловой доски в аудитории
по условиям удобного пользования может
быть расположен на 0,9—1 м от пола
аудитории или кафедры.
Таким образом, подъем объекта
наблюдения над уровнем пола ограничен. Поэтому
формула (32.1) чаще используется для
решения обратной задачи—определения
предельного удаления зрителей Хп при заданном
уровне расположения нижней точки объекта
наблюдения h0:
v h*d
Хп = ~ м.
(32.2)
Такие задачи решаются при проектировании
относительно небольших помещений, в
которых желательно иметь горизонтальный пол.
Пример. Требуется определить предельное удаление
последнего ряда зрительских мест от экрана по
условиям видимости его нижней грани в зале клуба с
горизонтальным полом.
Нижняя грань экрана располагается на высоте 2 м
от пола зала и, следовательно, на высоте h0=2—1,15 =
= 0,85 м от уровня глаз зрителей, ширина ряда d=
0,9 м, условия видимости ограниченные (С=0,06 м),
т. е. видимость расчетной точки над головой сидящего на
один ряд впереди — ограниченна я и на два ряда
впереди — беспрепятственная (2С=0,06X2 = 0,12 м).
Расчет ведется для лучей зрения над головой
сидящего через ряд:
Хп_ Ь3± «I^8.,7,25 м.
2С
0,12
= — м,
В зрительных залах и сооружениях
большой вместимости обеспечение условий
беспрепятственной или минимально ограниченной
видимости объектов наблюдения, как
правило, достигается последовательным подъемом
рядов мест. Превышение луча зрения в
закрытых спортивных залах принимается 0,12 м, а
в открытых спортивных сооружениях—0,15 м.
В театрах и концертных залах для
уменьшения высоты подъема рядов мест, а
следовательно, сокращения общей высоты
помещения и его строительного объема принимается
минимально ограниченная видимость с
превышением луча зрения С=0,06—0,08 м. При
расположении рядов мест по наклонной
прямой ступени подъема рядов мест будут одина-
— 152 —

Рис. 32.5. Профиль подъема рядов мест по наклонной
прямой
ковыми (рис. 32.5). JE-Сли-обеспечить
нормативное превышение луча зрения С для
зрителей самого верхнего ряда, то от ряда к ряду
к низу эти превышения возрастают и
достигают наибольшей величины во втором ряду. Так,
на участке в семь рядов мест (см, рис. 32.5)
величина С возросла во втором ряду в 2,5
раза.
При большом количестве рядов
возрастание величины С в нижних рядах может
значительно превысить требуемую.
Следовательно, общий подъем рядов будет также
завышен, поэтому такое решение будет не
экономично, так как потребуется излишняя высота
помещения или трибун. Таким образом,
расположение рядов мест по наклонной прямой
целесообразно только при небольшом их
количестве.
Для обеспечения беспрепятственной
видимости при наименьшем подъеме рядов
необходимо, чтобы нормативное превышение С для
всех рядов было одинаковым. Построение
профиля с таким подъемом рядов может быть
осуществлено графическим или аналитичес-,
ким способом. При графическом построении
профиля вычерчивают в достаточно крупном (
масштабе (1:50 и более) схему продольного1
разреза зрительного зала по его центральной
оси (рис. 32.6) с указанием расчетной точки '
объекта наблюдения F, а также положения
глаз первого ряда зрителей (точка А) с
привязкой размерами в вертикальном и
горизонтальном направлениях к расчетной точке.
Затем вертикальными линиями наносят границы
всех рядов мест; при этом допускается
совмещать положение глаз зрителя каждого ряда с
границей ряда (спинкой кресла). От уровня
глаз зрителя первого ряда вверх по вертикали
откладывается отрезок С, равный
нормативному для данного сооружения, и из точки F
через вершину этого отрезка проводят прямую
линию (луч) до пересечения с задней границей
второго ряда. Это пересечение определяет
уровень глаз зрителя второго ряда. Для
следующих рядов это построение
последовательно повторяют. В результате получается
профиль так называемой кривой наименьшего
подъема рядов мест при обеспечении для всех
рядов нормативного превышения луча зрения
С, т. е. условий беспрепятственной видимости.
Полученная кривая близка к гиперболе:
пологий подъем в начальной части, ближайшей к
объекту наблюдения, со все более
увеличивающейся кривизной по мере удаления от него.
Графический метод построения не
совершенен, поскольку величины удаления от точки
F и подъем рядов оцениваются десятками
метров, а превышение лучей зрения—сотыми до-
7 Зак. 179
Рис. 32.6. Построение подъема рядов мест по кривой наименьшего подъема
— 153 —

лями метра. Для достижения необходимой
точности требуется большой масштаб чертежа,
а при значительном количестве рядов чертеж
оказывается громоздким и трудоемким в
выполнении. Поэтому применение графического^
способа допустимо при проектировании
небольших залов или сооружений.
Более надежным, точным и практичным
способом построения профиля подъема рядов
по кривой наименьшего подъема является
аналитический. Обозначим через Хи Х2, XSi
. . . Хп расстояния (по горизонтали) от
точки/7 до 1, 2,3, ... п ряда мест (см.
рис. 32.6); /—длину профиля, т. е. расстояние
(по горизонтали) от первого до последнего
ряда; Yn — искомую величину подъема уровня
глаз зрителя последнего ряда над уровнем
глаз первого ряда. Если на чертеже профиля
подъема рядов мест (см. рис. 32.6) провести
лучи зрения от глаз каждого зрителя к точке
F и продолжить их до пересечения с
вертикальной линией BD на удалении Хп от точки F
(удаление последнего ряда), то продолжение
лучей разобьет линию BD на участке KD на
отрезки аъ а2, аъ, ... ап-\.
Как видно из рис. 32.6, искомая величина
Yn складывается из двух отрезков: YX = BK и
Y2=KDy где В К—отрезок, выделенный на
вертикали горизонтальной линией на уровне
глаз зрителя первого ряда и продолжением
луча зрения этого же зрителя, a KD—отрезок,
выделенный продолжением луча зрения
зрителя первого и последнего рядов.
Из подобия треугольников АВК и AEF
следует:
ВК_ _АЕ_ Yj_ __ ho_
А В ~~ FE ИЛИ / ~~ Хг '
откуда
Г1-5Г- (32.3)
Следовательно, Yx не зависит от величины
С и определяется геометрическими
параметрами первого и последнего рядов по отношению
к точке F, а именно: превышением глаз
зрителя первого и последнего рядов от этой
точки:
К2 = а, + а2 + аг + ... + ап-ь
Из подобия треугольников FMK и FGA
имеем:
с хг ' ai Xi *
По аналогии:
^2 Хп_ # __ хп с хп с
С X2 Xi + d Х2
*п _ хп _ хп
С X1 + {n-^\)d Хп~Г
откуда:
ХпС #
ал = "у .
лп-1
v ^п^ I ^п^ t ^п^ J , хпс __
л± А2 А3 ^п—1
=^c(i+^+i+-+i)-(32-4>
Общая величина подъема последнего ряда
мест
Yn = Yi + Yt = ±p-+XnC X
Определение Yn по этой формуле требует
многочисленных вычислений. Для их упроще-
ния можно заменить ряд г — + —+••• +
Xi Х% Хч
+ -у логарифмической функцией:
Ап— 1
Y2 = 2,3026 *5-£- lgief*=M (32.6>
а Xi — 0,5
дающей достаточную степень точности (в
пределах 0,005). Тогда окончательное уравнение
для определения будет иметь вид:
По этой формуле может быть установлен
уровень подъема (ордината) каждого ряда по
отношению к первому ряду.
Построение профиля по кривой
наименьшего подъема обеспечивает условия
беспрепятственной или нормативно-ограниченной
видимости при минимальной величине подъема
рядов мест. Однако кривизна профиля от ряда
к ряду изменяется, и все ступени подъема
получаются разной величины, что усложняет и
удорожает строительство, а также исключает
возможность применения индустриальных
конструкций. Поэтому в практике
проектирования вместо криволинейного применяют
профиль подъема рядов мест в виде ломаной
линии, состоящей из отрезков наклонных
прямых, вписанных в кривую наименьшего
подъема, в виде хорд^ отдельных участков этой
кривой (рис. 32.7). Каждый отрезок имеет
свой угол наклона и на нем размещают
группу рядов с одинаковым уклоном. При
расположении мест по наклонной прямой
обеспечение беспрепятственной видимости с
превышением луча зрения С для зрителей последнего
ряда вызывает последовательное увеличение
С для всех нижележащих рядов и, следова-
* Предложена А. М. Данилкжом.
— 154 —

тельно, общее увеличение подъема рядов
всего профиля.
По сравнению с профилем по кривой
наименьшего подъема ломаный профиль дает
увеличение подъема на 15—25%, но значительно
упрощает строительство. Чем ближе ломаная
линия к кривой, тем меньше дополнительное
увеличение подъема рядов. Размер каждого
отрезка ломаной линии должен быть кратен
ширине ряда. Точки перелома Р должны
находиться на границе последнего ряда каждой
группы рядов.
Для приближения ломаного профиля к
профилю кривой следует применять разбивку
на небольшие отрезки, постепенно увеличивая
количество рядов и длину отрезков по мере
удаления от объекта наблюдения. Такая
разбивка отвечает характеру кривой.
Имеется математический метод
определения оптимального числа рядов в группах1.
В зависимости от удаления первого Х{ и
Рис 32. 7. Профиль подъема .рядов в виде ломаной
линии
Р — точки перелома; углы aa>as>ax
Рис 32.8. Расчетная схема профиля подъема |рядов по
наклонной прямой
последнего Хп рядов от расчетной точки F,
а также от общего числа групп т,
намеченного проектировщиком, вычисляется общий для
профиля множитель К, постоянный при
постоянном значении С:
т/~х~
К = У •£ . (32.8)
Умножая последовательно Х\, Х2 и т. д.
на множитель К, пол} чаем оптимальные вели-
1 Разработан А. М. Данилюком.
— 155
чины отрезков каждой из групп. Эти величины
в процессе вычисления следует округлять до
целого числа рядов.
Расчет профиля подъема рядов мест в виде
ломаной линии складывается из
последовательного расчета ординат каждого из
составляющих ее прямых отрезков, начиная с
ближайшего к объекту наблюдения.
При расположении рядов мест по
наклонной прямой (рис. 32.8) ординаты подъема
рядов определяются по расчету; при этом
превышение луча зрения зрителя последнего
ряда над головой впереди сидящего принимается
равным нормативному С; удаление первого
ряда зрителей от точки F—Х\ и последнего
ряда—Хп', превышение уровня глаз зрителя
первого ряда над точкой F—йо, ширина
ряда—d. Общее протяжение одной группы
рядов—/.
Проводим луч зрения от глаз зрителя
последнего ряда к точке F—BF и линию,
соединяющую местоположение глаз зрителей всех
рядов группы АВ. Из подобия треугольников
ABD и GBE следует:
AD I
Ge ~~ d
Так как GE — C,
ло-lj.
Из подобия треугольников FMD и FKB
следует:
BICr TFK
DM ~~ FM
или
Y + K __Хг+1
hQ + AD Хх '
яде У — искомое превышение уровня глаз зрителя
последнего ряда над уровнем глаз зрителя
первого ряда
Значение Y определяется по формуле
(ko + AD) №4-/) Ihp АР{Хг-\ I)
Хг ° *i dXx
Подставив в формулу значение Л/), равное
1С
, получим
d
Jlhp AD(Xx + l) ^ IK С1Хп
X± ^ dXx Xi dXx ' K
Если уровень глаз зрителя первого ряда
находится на одном уровне с точкой F, то
Ао = 0.
Тогда
У = Ц¥- (32Л0)
a Xi

Если уровень глаз зрителя первого ряда
ниже точки F (положение, характерное для
кинотеатров), то h0 — отрицательное, а
Г = -
lh0 С/Хя
Х± dXx
(32.11)
Общий подъем профиля с количеством
рядов п определяется ординатой подъема
последнего ряда по отношению к уровню глаз
зрителя первого ряда:
При обратных уклонах пола обе дроби
правой части уравнения отрицательные, т. е.
величина Y откладывается вииз от
горизонтальной линии, проходящей на уровне глаз
зрителя первого ряда.
Профиль подъема рядов в виде ломаной
линии рассчитывается путем
последовательного определения ординат последнего ряда
каждой группы, начиная с группы, ближайшей к
объекту наблюдения, т. е.
f-тЬ~^ (32.12)
Yn =
hn^ln Cln(Xn-i + ln)
dX1
m—\
cinxn
'dX„
Mi СЦХг + h)
Xi d X-l Xi d Xi
где l\ — расстояние от первого до последнего ряда
первой группы мест.
После вычисления Y\ определяется
превышение уровня глаз зрителя последнего ряда
первой группы над точкой F
А1 = УГ, + А0 (32.13)
и высота подступенка для этой группы рядов
мест
ri = «Tzi* (32Л4>
где п\ — число рядов в первой группе мест.
Последний ряд каждой группы является
первым рядом последующей, и при вычислении
ординаты подъема второй группы рядов мест
формула (32.12) примет вид:
hi /2 С/g (Х2+/2)
Х2 +
Y2 =
dX>
hi 1% С 1% Х$
Х.% и /С2
(32.15)
(32.16)
гт—1 и лт—1
где hn_l—расстояние (по вертикали) между точкой F
и уровнем глаз зрителя первого ряда
последней группы;
Хт_1 —расстояние от точки F до первого ряда
последней группы;
т — количество групп рядов мест.
Пример. Требуется определить профиль подъема
рядов в виде ломаной линии ев концертно-эстрадном зале.
Расчетная точка F расположена на уровне планшета
сцены на удалении 300 см от ее края. Высота
сцены-эстрады 100 см (рис. 32.9). Удаление первого ряда от точки
F ^=460 ом. Превышение уровня глаз зрителей
первого ряда над точкой Ло=,1|5 ом. Расчетное превышение
лучей зрения С —12 см (т. е. отвечает условиям
беспрепятственной видимости). Ширина ряда d=90 ом.
Группировка рядов: первая группа — 3 ряда; вторая и
третья— по 4 ряда; четвертая — 5 рядов; пятая — проход
1,6 м; шестая — 7 рядов, соответствует вычисленной
кривой, наименьшего подъема. Соответственно: 1\ =
180 см, /2=360 см, /3=<360 см, /4=450 ом, /5=160 ом,
/б=630 см.
Результаты расчета, приведенные в табл. 32.1,
показывают, что параметры ломаного профиля подъема
рядов обеспечивают требуемые условия видимости.
Профиль подъема рядов, как правило,
определяется по центральной оси зала. Если
профиль подъема рядов мест обеспечивает
условия беспрепятственной видимости, то
проверки профилей для косых лучей зрения
не требуется, так как по косому направлению
ширина ряда всегда больше, чем по нормаль-
Затем определяются /г2, г2 и рассчитываются
ординаты третьей группы и т. д.
Группа! 2ряда!
4-160- ' 1 '
х2=64?
130-
■х,=1000-
г2=26,5
Группа 2
4 ряда
—360 —
Группа 3
4 ряда
-360—
-1*=18Ю-
Группа4
5 рядов
—450 —
- r6=f970-
L
г5=64
Группа5
si
-160-
х7=2600-
Гручпэ 6
7РЯД0В
630
(Проход) 1ряд
Рвдс. 32.9. Схема к (расчету профиля подъема рядов по ломаной линии
— 156 —

ТАБЛИЦА 32.1. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ПОДЪЕМА РЯДОВ МЕСТ (С ОКРУГЛЕНИЕМ ДО 1 СМ)
15-180 12.180-640
у ^ i^Li^ . =5,87 + 33,4=39,27
1 460 ^ 90-460 » "г '
55-360 12-360-1000 л1 ^ ,л/,
V 1 -111 7К. 1 П£
2 640 90-640 ^
161-360 12-360-1360 „„,„,„
У3= + =58 + 64,6= 122,6
3 1000 ^ 90-1000 ^
285-450 12-450-1810 лл , ол ^
У4 = + = 94 + 80 = 174
4 1360 ^ 90-1360 . ^
460-160 12-160-1970 лл 0 , ло ft _
Кб = + = 40,8 + 23,2 = 64
6 1810 ^ 90-1810
524-630 , 12-630-2600 ien , iti nw
у __. 4- = 1684- 111 = 279
e 1970 90-1970 ^
39,27
106
Г2=_Г
122,6
174
Г4=т- =
64
279
«19,68=20
= 26,5
= 30,6 = 31
= 34,8 = 35
- = 64
= 39,8 = 40
Лх =20-2+15=55
/12 = 26,5-4 + 55= 161
Л8 = 31-4 +161 =285
/i4 = 35-5 + 285 = 460
Нъ = 64 + 460 = 524
Ав=* 40-7 + 524 = 804
ному. Следовательно, и превышение луча
зрения также будет больше.
При расположении зрительских мест по
кривой линии с центром кривизны перед
расчетной точкой (рис. 32.10), удалении боковых
мест от линии портала сцены, меньшем, чем
центральных, расположенных на оси зала, и
ограниченных условиях видимости (т. е. при
С^0,12 м в залах и С<0,15 м в открытых
сооружениях) необходима проверка условий
Рис. 32.10. Схема .размещения контрольных точек в
зрительных залах в соответствии с профилем подъема
рядов мест и построение графика условий видимости для
контрольной точки К\2
А — портал сцены; Б — полоса на удалении 1 м от края сцены;
В — оркестровая яма; Ри -Рг»— — профиль подъема рядов мест
по оси зала; /Сь Кй, Кз,... — контрольные точки; Д\ — головы
зрителей, сидящих на один ряд впереди контрольной точки К12;
Д2 — то же, на два ряда впереди; Ех — график условий
видимости для точки К\2 в полосе А; Е2 — то же, в полосе Б; 1—
полная видимость актера; 2 — фигура актера закрыта снизу на
25% высоты; 3 — фигура актера закрыта снизу на 60% высоты
видимости объекта наблюдения с различных
зрительских мест не только по нормали, но и
по косым направлениям.
Сопоставление геометрических
параметров ограничения видимости позволяет
установить, какая часть (в %) объекта наблюдения
видна с данного места беспрепятственно, ка-
п^*
э?£
.****.
•.J--
&
№^№
V// / /\
d
VT7T?
сл-1
F
77"
Рис. 32.11. Схемы контрольной проверки условий
видимости
а — при расположении рядов мест с подъемом; б — на
горизонтальной плоскости; в — с обратным уклоном
157

кая часть (в%) с ограничением видимости, а
также степень ограничения видимости и ее
геометрические параметры. Следует проверить
также уровень (прохождения лучей,
нормальных к линии портала сцены и косых (к краям
сцены, к ее центру др.).
Для такой проверки в зрительных залах
выделяются контрольные точки К в местах
переломов профиля подъема рядов мест, по
оси зала (проверка косых лучей к краям
сцены), на крайних боковых местах и на
некоторых промежуточных местах тех же рядов в
зависимости от ширины рядов.
Для определения величины превышения hx
лучей зрения над уровнем расчетной точки F
(рис. 32.11, а) рассматриваем два
треугольника: ABE и AGD. Принимаем: / — превышение
глаз зрителя я-го ряда над верхней точкой
головы зрителя предыдущего п—1 ряда; d—>
ширина ряда; hn—превышение уровня глаз
зрителя /г-го ряда над точкой jF;
Хп—удаление п-го ряда по горизонтали от точки F; г—
превышение ряда /г-го над рядом п—1
(высота ступени).
Тогда:
/ = г — 0,12 м;
fXa
= hn-
Хя(г-0,12)
(32.17)
* а d п d
Если hn = hn-U т. е. ряды мест расположены
на горизонтальной плоскости (рис. 32.11, б),
то г=0 и
К = hn +
Хп0,\2
(32.18)
Если hn<hn-u т. е. ряды мест имеют обратный
уклон, то
Л* = АЯ + ^Т"П- (32.19)
а
Проверка условий видимости при луче
зрения над головой сидящего на два ряда
впереди показывает, что в этом случае (рис.
32.11, в) f=2 г — 0,12, а
При С=0,06 м лучи зрения над головой
сидящего через ряд имеют превышение 2С,
т. е. 0,12 м, что обеспечивает
беспрепятственную видимость.
Эти формулы позволяют установить
условия видимости авансцены и глубины сцены,
Р,ис. 32.12. Результативные графики видимости для
точки К\2 иа рис. 32.10.
а — по линии А портала сцены; б — по линии Б, удаленной от
края сцены на 1 м
для чего следует соответственно уменьшить
или увеличить Хп и Xn-i.
Сопоставление данных проверки условий
видимости в вертикальной плоскости с
результатами проверки в горизонтальной
плоскости позволяет составить результативные
графики для каждой контрольной точки
зрительного зала, дающие полную
характеристику условий видимости объекта наблюдения из
этой точки (рис. 32.12).
Приведенный метод расчета подъема рядов
мест и контрольной проверки условий
видимости является точным и достаточно удобным
для практического применения, но
трудоемким. При проектировании же для сравнения
вариантов размещения зрительских мест
требуется быстрая оценка профиля подъема
рядов и выявление уровней размещения групп
мест с достаточной степенью точности. Для
этой цели может служить светотехническая
модель1.
1 Светотехническая модель предложена и
(разработана В. М. Предтеченским, Л. Б. Великовским и В. А.
Калинцевым (МИСИ им. В. В. Куйбышева). См.:
Архитектура гражданских и промышленных зданий. Основы
проектирования. М., Стройиздат, 1966.
Глава X
АРХИТЕКТУРНАЯ АКУСТИКА
§ 33. ОСНОВНЫЕ понятия
Основная задача архитектурной акусти*
ки — исследование условий, определяющих
слышимость речи или музыки в помещениях, и
разработка архитектурно-планировочных и
конструктивных решений, обеспечивающих
оптимальные условия слухового восприятия.
При этом роль специалиста-строителя не
менее важна, чем специалиста-акустика, так как
— 158 —

Рис. 33.1. Построение отраженных звуковых лучей
Я —'источник звука; Ии— миимый .источник звука; / — прямые
лучи; 2 — отраженные лучи
f, ГЦ,
1400- 700- 350- 250- 175- 125-
-3400 -1700 -850 -&30 -425 -300
у^м>ммг1 i 1 1 1 1 1 •
50 100 150 200 300 400 500
д,см
Рис. 33.2. Размеры профилировки поверхностей,
обеспечивающие рассеянное отражение звука в указанных
границах частот (заштрихованная область)
Рис. 33.3. Схема возникновения эха
И — источник звука; С — слушатель
строитель, знающий архитектурную акустику,
в проектном решении закладывает основу
обеспечения требуемых акустических качеств
помещения.
По акустическим характеристикам
зрительные залы можно разделить на две
группы: залы с естественной акустикой и залы,
1П
I—т—4
Рис. 33.4. Кривая нарастания и спадания звуковой
энергии в помещении
оборудованные электроакустическими
системами. Акустические требования, предъявляемые к
залам каждой группы, идентичны. Поэтому
прежде всего следует рассмотреть основные
факторы, определяющие акустику залов.
В зале звуковые волны распространяются
от источника к ограждающим поверхностям,
от которых многократно отражаются. В
результате в помещении образуется сложное
звуковое поле.
Приближенная оценка формы и размеров
помещений с акустической точки зрения
состоит в анализе звукового поля на основе
принципов геометрической акустики, т. е. в,
рассмотрении распространения прямых и
отраженных звуковых волн и построении так
называемого «лучевого эскиза». Для этого от
источника звука проводится луч до встречи с
поверхностью и, учитывая, что угол падения
равен углу отражения, строится отраженный
звуковой луч (рис. 33.1).
Для облегчения построения лучевого
эскиза находится мнимый источник звука,
расположенный на перпендикуляре к исследуемой
поверхности и на таком же расстоянии от нее,
что и действительный источник звука.
Использование подобного метода допустимо, если
наименьшая сторона отражателя не менее чем
в 1,5 раза превышает длину волны (см. гл. VI).
В этом случае отражение звуковых волн будет
направленным. При длине волны, равной
размеру наименьшей стороны отражателя и
больше, звуковая энергия при отражении
рассеивается и построение отраженных звуковых
лучей теряет смысл.
На рис. 33. 2 даны некоторые формы
профилировки поверхности и шаг ее членения, а
также области звуковых частот, для которых
отраженную звуковую энергию можно считать
рассеянной. Например, если в зале имеются
полуколонны шириной 6 = 80 см, радиусом
d=40 см с шагом q =200 см, то рассеянное
отражение возникает в области частот
примерно от 350 до 850 Гц. Для частот более
1000 Гц отражение можно определять
указанным выше способом.
— 159

Зная скорость звука в воздухе (340 м/с),
"можно определить время запаздывания
отраженного луча по сравнению с прямым,
идущим к зрителю непосредственно от источника.
Если разница во времени прихода прямого и
отраженного звуков составляет 0,05 с и
более, то человек различает эти звуки. Это
явление называется эхом. За 0,05 с звук
проходит расстояние 17 м, поэтому эхо возможно
только в помещениях, в которых длина пути
отраженного звука h+k превышает длину
пути прямого звука /на 17 м (рис. 33. 3). В
помещениях с параллельными поверхностями
может возникнуть так называемое
«порхающее эхо», образующееся в результате
многократных отражений. Для предупреждения эха
необходимо или увеличить звукопоглощение
поверхностей, т. е. понизить интенсивность
отраженных звуковых волн, или изменить
форму зала.
В помещениях, которые должны иметь
хорошие акустические качества, следует
избегать вогнутых ограждающих поверхностей с
малым звукопоглощением. Такие поверхности
способствуют концентрации звуковой энергии
(фокусируют звук). Радиус кривизны потолка
или стен должен быть в 2 раза больше или
меньше расстояния от источника звука до
поверхности. Акустические качества залов с
образованием фокусирования звука, как
правило, неудовлетворительны из-за возможного
образования эха и неравномерного
распределения отраженной звуковой энергии.
В каждой точке звукового поля зала
сказывается действие прямых и отраженных
звуковых волн, которые приходят в
рассматриваемую точку после многократных
отражений от внутренних поверхностей с различным
временем запаздывания по сравнению с
прямыми волнами.
Одна из характеристик звукового поля —
степень его диффузности, т. е. равномерность
распределения потоков звуковой энергии по
различным направлениям. Чем больше
отражений звуковых волн, тем более однородным
становится звуковое поле, тем больше будет
у слушателя впечатление, что звуковые волны
приходят к нему равномерно со всех
направлений. Это качество особенно важно для
залов, предназначенных для слушания музыки.
Данное явление не следует смешивать с
явлением образования эха, которое наблюдается
при отражении звуковых волн от одной
поверхности.
Акустические качества помещений
характеризуются временем реверберации.
Реверберацией называется процесс затухания звука
после прекращения звучания источника,
происходящий вследствие многократных
отражений звуковых волн от ограждающих
поверхностей. После выключения источника звука
сначала перестает поступать энергия прямых
звуковых волн, затем отраженных,
претерпевших одно, два и т. д. отражений, и плотность
звуковой энергии в помещении падает до
нуля (рис. 33. 4).
Время, в течение которого плотность
звуковой энергии убывает в 106 раз (или
уменьшение уровня звукового давления на 60 дБ)
после прекращения звучания источника,
называется временем стандартной реверберации
(обычно заменяется термином «время
реверберации»).
Формула для определения времени
реверберации Т имеет гад:
~ =0,163 с, (33.1)
Аэбщ
где V — объем помещения, м3;
Лобщ — полное звукопоглощение в помещении, м*
(более точный термин — «эквлвалентная
площадь звукопоглощения»).
Величина Л общ может быть представлена
в виде:
Лобщ === Оср *Ьобщ М ,
1Де аСр — средний коэффициент звукопоглощения;
S06m — суммарная площадь ограждающих
поверхностей, м2.
Формула (33. 1) достаточно точна при
значениях аср^0,2. При больших значениях аср
расчеты целесообразнее производить по
формуле
— 50бщ In (1 — аср)
В больших залах (V более 10 000 м3)
при расчете времени реверберации на
высоких частотах необходимо учитывать
поглощение звука в воздухе. Для этого в
знаменатель формул (33.1) и (33.2) добавлен
член nV, где п — коэффициент (в м-1),
учитывающий поглощение звука в воздухе и
зависящий от температуры и относительной
влажности воздуха (см. табл. Х.1 приложения).
Для определения времени реверберации в
помещении надо определить объем У, м3,
последнего, общую площадь внутренних
поверхностей 50бщ, м2, и эквивалентную площадь
звукопоглощения Л общ, м2. Л0бщ зрительного
зала определяется при 70%-ном его
заполнении. Расчет ведется для трех частот: 125, 500
и 2000 Гц.
Величина Л0бщ для частоты, на которой
ведется расчет, находится по формуле
Аобщ = 2di Si + 2Л + (Хдоб^общ, (33.3)
где 2аг5г — сумма произведений коэффициентов
звукопоглощения аг отдельных поверхностей на
их площади, м2;
2Л — сумма эквивалентных площадей
звукопоглощения зрителей и свободных кресел,
М2;
— 160 —

Од о б— средний коэффициент добавочного
звукопоглощения, учитывающий звукопоглоти-
тели, фактически существующие в залах
(■например, осветительная арматура;
воздушные полости, соединенные с основным
объемом зала; щели и трещины;
вентиляционные решетки и др.).
Средний коэффициент добавочного
звукопоглощения принимается равным 0,08—0,09
на частоте 125 Гц и 0,04—0,05 на частотах 500
и 2000 Гц. Указанные значения аДОб могут
быть увеличены или уменьшены примерно на
30% в зависимости от наличия в залах
неучтенных звукопоглотителей.
После определения Л0бЩ вычисляется аср=
= . Если аср>0,2, то расчет времени ре-
верберации производится по формуле (33.2),
которую можно представить в виде
V
Т = 0,163
^общ 1п О —аср)
= 0,163— — г с,
•Ьобщ ф (аср)
(33.4)
где ф(аСр)—функция среднего коэффициента
звукопоглощения, значения которой приведены в
табл. Х.2 приложения.
Пример. Требуется определить время .реверберации
в зале на 600 зрителей. Объем зала (без сцены) V=
= 3100 м3. Общая площадь внутренних поверхностей
5общ = 1390 м2. Площади отдельных внутренних
поверхностей приведены в табл. 33.1.
Коэффициенты звукопоглощения взяты из табл. X. 3
приложения. Коэффициенты добавочного
звукопоглощения несколько уменьшены и .приняты равными 0,06 на
частоте 125 Гц и 0,04 на частотах 500 и 2000 Гц ввиду
того, что зал имеет небольшой объем.
Расчет производим для 70%-ного заполнения зала
зрителями.
Добавочное звукопоглощение на частоте 125 Гц
равно 83,4 м2 (0,06-1390 м2) и 55,6 м2 (0,04-1390 м2)
на частотах 500 и 2000 Гц. Общая эквивалентная
площадь звукопоглощения равна (см. табл. 33.1 и 33.2):
«а частоте 125 Гц — Лобщ = 9 + 4,4 + 4,8 +18,2 +
+ 5,4 + 83,4 + 105 +14,4 = 244,4 ^ 245 м2;
на частоте 500 Гц —Л0бЩ = 329 м2;
на частоте 2000 Гц — Л0бщ = 358 м2.
Определим средний коэффициент звукопоглощения
по формуле
*->общ
на частоте 125 Гц — аср =
на частоте 500 Гц — аср =
на частоте 2000 Гц — аср =
245
1390
329
0,18;
1390
358
1390
= 0,24;
= 0,26.
ТАБЛИЦА 33.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ПЛОЩАДИ ЗВУКОПОГЛОЩЕНИЯ ОГРАЖДАЮЩИХ
ПОВЕРХНОСТЕЙ
Поверхности, материалы
1
Потолок и наклонная часть задней
стены (штукатурка по металлической сетке) .
Боковые стены и нижняя часть задней
стены (штукатурка по кирпичу)
Пол, не занятый местами для зрителей .
Проем сцены
Отверстие оркестровой ямы
Площадь
5, м2
2
450
440
119
91
18
Значения коэффициента а и эквивалентной площади
звукопоглощения aS, м2, на частотах, Гц
125
а
3
0,02
0,01
0,04
0,2
0,3
aS
4
9
4,4
4,8
18,2
5,4
500
а
5
0,06
0,02
0,07
0,3
0,4
aS
6
27
8f8
8,3
27,3
7,2
2000
а
7
0,05
0,03
0,06
0,3
0,4
_____
aS
8
22,5
13,2
7,1
27,3
7,2
ТАБЛИЦА 33.2.' ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ПЛОЩАДИ ЗВУКОПОГЛОЩЕНИЯ
Слушатели, кресла
Сидящие зрители (70% заполнения) . .
Свободные кресла (полумягкие с
тканевой обивкой)
Число, п
420 чел.
180 шт.
Значения А ,и эквивалентной площади звукопоглощения
An, м2, >на частотах, Гц
125
А
0,25 М2
0,08 м2
An
105
14,4
500
А
0,4 м2
0,15 м2
An
168
27
2000
А
0,45 м2
0,20 м2
An
189
36
— 161 —

По табл. Х.2 приложения находим <р (аср):
на частоте 125 Гц —ф (асР) = 0,2;
на частоте 500 Гц — ср (аср) = 0,27;
на частоте 2000 Гц —ф («Хер) = 0,3.
Определяем время реверберации по формуле (33.4):
3100
1 на частоте 125 Гц — Г = 0,163
на частоте 500 Гц —Т = 0,163 -
на частоте 2000 Гц —Г = 0,163;-
1390 . 0,2
3100
1390 -0,27
3100
1390 . 0,30
= 1,81 с;
= 1,35 с;
= 1,21 с.
Подсчитанное (или определенное
экспериментальным путем) время реверберации сравнивается с
рекомендуемым оптимальным временем для данного типа
зала и его объема.
На рис. 33.5 приведены рекомендуемые
значения времени реверберации в залах
различного назначения в зависимости от их
объема для диапазона 500—2000 Гц. На частотах
ниже 500 Гц допустимо (но не обязательно)
некоторое увеличение времени реверберации;
на частоте 125 Гц оно может возрасти не
более чем на 40% по сравнению со значением Т
на частоте 500 Гц; на частоте 250 Гц
превышение не должно быть больше 20%.
Учитывая отсутствие официальных
нормативных документов по акустическому
проектированию различных залов, на рис. 33.5
даются усредненные значения Т, которые в
дальнейшем подлежат уточнению. Как
правило, расчетное время реверберации
получается больше рекомендуемого, поэтому
необходимо увеличить звукопоглощение в зале. Для
этого исходя из требуемого времени
реверберации Гтр вычисляется ф(а Jp):
По найденному значению <р(-а£р) в табл.
Х.2 приложения находится средний
коэффициент звукопоглощения аСр, после чего
определяется требуемая общая эквивалентная
площадь звукопоглощения зала А>бщ=
—аср 50бщ. Сравнив это значение с
величиной Аобщ, можно определить, на сколько
необходимо изменить эквивалентную площадь
звукопоглощения для достижения нужного
времени реверберации (в пределах ±10'%).
Полученные в результате расчета значения
времени реверберации округляются с точностью
до 0,05 с.
Пример акустического расчета зала
приведен в § 34.
В залах, предназначенных для слушания
речи (аудитории, драматические театры), ос-
нов-ное значение имеют четкость и
разборчивость речи. Критерием для оценки елышимо-
2,0
1,9
W
V
1,6
1,5
V»
1,3
1,2
V
>
0,8.
%/
6-^Ш1
л\у^
3
IL^^2
3
Ws
vl
300 500 700 1000 2000
5000 700010000 20000 50000
Рис. ЗЗ.б. Рекомендуемое вр^мя реверберации в залах
различного назначения в зависимости от их объема в
диапазоне частот 500—2000 Гц
/ — лекционные залы, залы вокзалов; 2 — залы многоцелевого
назначения средней .вместимости, кинотеатры; 3 — залы
драматических театров; 4 — залы театров оперы и балета; 5 —
концертные залы; б — концертные залы с искусственной
реверберацией
сти речи служит артикуляция, оцениваемая в
процентах правильно понятых слов или слогов
по отношению ко всем произнесенным.
Для оценки разборчивости речи
пользуются экспериментальным методом. Диктор
медленно читает таблицы односложных, не
имеющих смысла слогов (слоговая артикуляция)
или фраз (разборчивость фраз), а слушатели,
находящихся в различных точках зала,
записывают их. В залах, в которых слоговая
артикуляция равна 96%, разборчивость речи
считается отличной; если артикуляция
находится в пределах 85—90%, артикуляция
считается хорошей; 75—85% — удовлетворительной;
65—75% — речь разборчива, но при
напряженном внимании; меньше 65% —
артикуляция неудовлетворительная.
Неудовлетворительной слоговой артикуляции соответствует
примерно 80% разборчивости фраз, а
удовлетворительной артикуляции — примерно
90% разборчивости фраз.
На артикуляцию оказывают влияние
следующие основные факторы: время
реверберации (оценивается коэффициентом Ki),
уровень громкости речи /Сг, отношение уровня
мешающего шума (внутри зала или
проникающего в него извне) к уровню громкости
речи Кз, форма и размеры зала Ка. Тогда
процент артикуляции ПА будет равен:
ПА = 96 КгК3 К, К*.
(33.6)
— 162 —

Акустика залов для восприятия речи
изучена еще недостаточно. Поэтому определение
артикуляции по формуле (33.6) достаточно
приближенно. Тем не менее приводимые
ниже значения коэффициентов позволяют
избежать при проектировании грубых ошибок в
решении акустики.
Значения коэффициента Ки полученные
опытным путем, при времени реверберации
примерно 0,5—0,8 с принимаются за единицу;
при увеличении времени реверберации
артикуляция падает примерно на 10% на каждую
секунду времени. Так, при времени
реверберации 4 с Лл—0,65 и, следовательно,
разборчивость речи будет неудовлетворительной
(ПА=62%) даже при всех остальных
коэффициентах, равных 1.
Наибольшая разборчивость речи при
уровне громкости около 70—75 дБ; при 60 и
100 дБ #2=0,95; при 50 дБ #2.=0,9; при
40 дБ #2=0,8—0,85 и при 30 дБ #2 = 0,65;
ниже 30 дБ следует ожидать плохую
разборчивость речи.
При равенстве уровней мешающего шума
и речи коэффициент #3=0,7, т. е.
артикуляция становится неудовлетворительной. При
отношении уровня шума к уровню речи,
равном 0,6, #з=0,85; при 0,4—#з=0,9; при
0,3—#з = 0,92; при 0,2—#з = 0,95; при 0,1 —
#з = 0,98.
Коэффициент #4 зависит от формы и
размеров зала. Для больших залов #4=0,9—
0,95; для большинства прямоугольных залов
#4=1.
Пример. Требуется определить артикуляцию для
зала прямоугольной формы при времени реверберации Т^
1,5 с и уровне проникающего шума около 40 дБ.
Определяем коэффициенты, входящие в формулу
(33.6). При Г=1,5 с коэффициент /Ci=l— 0,1=0,9.
Значение #2 принимаем равным 1 при уровне речи ^около
75 д,Б. Отношение уровня шума к уровню речи «0,5;
тогда #з = 0,88; #4=1.
ПА = 96-0,9-1-0,88.1 =76%.
Следовательно, в зале ожидается удовлетворительная
артикуляция. Для ее улучшения необходимо уменьшить
уровень проникающего шума и время реверберации.
Хорошие акустические качества залов
могут быть достигнуты лишь при условии
требуемой изоляции залов от шума.
Для уменьшения шума в зале
необходимо, чтобы шумные помещения были
отдалены от зала. Полы в помещениях,
расположенных рядом с залом, да и в самом зале должны
быть -по возможности малошумными.
Изоляция от воздушного шума дверей, ведущих в
зал, должна быть повышенной.
Общий уровень собственного шума
зрителей в зале обычно не превышает в среднем
40—50 дБА. Уровень мешающих шумов
должен быть ниже не меньше чем на 10 дБ,
поэтому для залов допустимыми можно считать
уровни шумовых помех около 30—35 дБА.
Большое внимание должно быть обращено
на борьбу с шумом от
.инженерно-технического оборудования, особенно вентиляционных
установок. Агрегаты вентиляции нельзя
располагать близ зала. Все оборудование,
которое может вызвать вибрации, необходимо
устанавливать на амортизаторы, чтобы не
допустить распространения шума и вибрации
по конструкциям. Нельзя располагать какие-
либо зрелищные сооружения близ
железнодорожных путей, открытых линий ,и линий
мелкого заложения метрополитена и других
интенсивных источников шума и вибраций.
§ 34. ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ЗАЛОВ С ЕСТЕСТВЕННОЙ АКУСТИКОЙ
Для залов с естественной акустикой
необходимо предусматривать такую форму
потолка и стен, которая отражала бы основную
часть звуковых лучей в конец зала (рис. 34.1).
Это требование вытекает из-за
неравномерного распределения по залу прямой звуковой
энергии. В передних рядах партера она
велика, а затем уменьшается за счет
звукопоглощения зрителями; кроме того, большую
роль оказывает экранирование звуковых волн
зрителями первых рядов.
Отношение длины зала к его средней
ширине должно быть в пределах 1—2. Если
это отношение превышает 2, то диффузность
звукового поля значительно ухудшится. При
отношении, меньшем 1 (широкий зал малой
длины), получается нежелательное
запаздывание отражений от боковых стен и
ухудшается слышимость на боковых местах. В тех
же пределах должно быть и отношение
средней ширины зала к его средней высоте.
Длина зала (от задней стены до передней, а в
залах со сценой — от задней стены до
занавеса сцены) не должна превышать 30 м.
В зале должен быть обеспечен приход к
слушателям правильно распределенных и
достаточно ранних звуковых отражений. Для
этого необходимо потолок зала (или участки
потолка, эффективно отражающие звук)
обрабатывать материалами с малым
звукопоглощением. Примыкание потолка к задней
стене под прямым углом может дать
нежелательное сильно запаздывающее отражение
звука к источнику. При устройстве
наклонного участка потолка (см. рис. 34.1)
отраженные волны направляются на балкон или
задние места партера с малым запаздыванием
относительно прямого звука, что улучшает
слышимость на этих местах.
— 163 —

Рис. 34.2. Последовательное развитие форм плана
зрительного зала
Рис. 34.3. Рекомендуемые зоны размещения звукопогло-
тителей (заштрихованы) на стенах (а) и потолке (б)
зала
Недопустимо устройство прямоугольных
поперечных ребер на потолке и пилястр в
нижней части боковых стен, так как при этом
возникают нежелательные отражения звука
к источнику и зоны, лишенные отраженного
звука. Для хорошей артикуляции необходимо
обеспечить запаздывание первых отраженных
звуков по сравнению с прямым звуком не
больше чем на 0,03 с. Для концертных залов
запаздывание первых отражений может быть
несколько больше, но оно не должно
.превышать 0,05 с.
Приведенные значения запаздывания
первых отраженных звуков получены при их рав-
16500
\ 24000' i
Рис. 34.4. Схема плана (а) и разреза (б) зала
многоцелевого назначения
ной интенсивности с прямым звуком (хотя
уровень отраженного звука всегда меньше,
чем прямого). Если разница в уровнях
составляет 3 дБ, то допустимый интервал можно
увеличить до 1,5 раза. При разнице 10 дБ
отраженный звук уже не воспринимается.
Следовательно, акустические недостатки в
зале могут быть устранены путем обработки
отражающих поверхностей
звукопоглощающими материалами.
Большое влияние на акустические
качества оказывает высота зала. При
значительной высоте первые отраженные звуки не
поступают в партерную часть зала, что
увеличивает неравномерность звукового поля. Кроме
того, увеличивается объем зала и,
следовательно, время реверберации в нем. Объем
зала обычно должен быть в пределах 4—8 м3
на одного зрителя (в зависимости от
назначения зала). Меньшие объемы характерны для
залов, предназначенных для слушания речи,
а большие — для музыки. В залах
вместимостью более 600 зрителей целесообразно
устройство балконов. Этим достигается
уменьшение объема зала, его длины и расчленение
стен, что способствует улучшению
акустических качеств.
Отношение выноса балкона к средней
высоте подбалконного пространства должно
быть не более 1,5, иначе разборчивость речи
под балконом уменьшится. Потолок балкона
— 164 —

целесообразно делать наклонным с подъемом
в сторону сцены. Наклон должен быть таким,
чтобы отражения от него поступали только в
заднюю часть зала.
На распределение звуковой энергии
первых наиболее существенных отраженных
звуков оказывает влияние и форма зала, при
проектировании которого следует помнить,
что расстояние между источником звука и
слушателями в последнем ряду должно быть
возможно меньше, как и угол зрения, под
которым со сцены видны крайние места первого
ряда. Поверхности стен близ сцены должны
способствовать отражению звуковых волн в
зал. Форма стен не должна вызывать
фокусирования звуковых волн, а также образования
многократно отраженного эха, особенно меж-
ду 'параллельными стенами.
Некоторые из этих требований при
проектировании бывает трудно совместить.
Поэтому иногда необходимо искать наиболее
оптимальное решение.
На рис. 34.2 показано последовательное
развитие формы плана, начиная с формы
античного театра и кончая простой
прямоугольной формой. Форма, объединяющая
преимущества обеих начальных форм, целесообразна
для больших залов. Подобная форма не
всегда является необходимой, поскольку имеются
и другие возможности придать залу
требуемые акустические свойства. Так, если
увеличивается звукопоглощение для уменьшения
времени реверберации, то звукопоглотители
могут быть размещены на боковых и на
задней стенах в конце зала. При большом
коэффициенте поглощения энергия отраженных
звуковых волн будет невелика и,
следовательно, форма этих участков стен не будет влиять
на акустику.
Уже отмечалось, что одним из главных
условий создания хороших акустических качеств
залов является достаточная диффузность
звукового поля. Наряду с этим требуется
соответствующая налравленность ранних
отраженных звуковых волн. При акустическом
проектировании необходимо по возможности
сочетать оба эти противоречащих условия.
Большие гладкие, особенно параллельные
поверхности ухудшают диффузность
звукового поля. Отклонение от параллельности двух
стен примерно на 5—6° ослабляет
возможность образования порхающего эха и
несколько увеличивает диффузность звукового
поля.
Повышение диффузности достигается
созданием рассеянного отражения звука путем
профилировки и расчленения поверхностей
балконами, пилястрамл, нишами и т. п. На
поверхностях, создающих полезные малоза-
паздывающие отражения звука,
профилировка должна быть слабой. Сильная
профилировка целесообразна на поверхностях, не
дающих направленных ранних отражений
звука в зал.
Для исправления возможных акустических
дефектов и достижения требуемого времени
реверберации используются
звукопоглощающие материалы. Они размещаются на
поверхностях, от которых к слушателям не попадают
малозапаздывающие первые отражения
звука. На рис. 34.3 показаны участки внутренних
поверхностей зала, где целесообразно
размещение звукопоглотителей.
Таким образом, при проектировании
акустики залов необходимо выполнить
следующие основные требования:
обеспечить всех слушателей звуковой
энергией;
создать диффузное звуковое поле,
исключающее возможность образования эха,
фокусирования звука и т. п.;
обеспечить рекомендуемое время
реверберации.
Первые два требования определяются
формой и размерами залов, а также
характером их внутренней отделки. Поэтому первым
этапом акустического проектирования
является определение формы залов в плане и
разрезе. Второй этап включает определение ус-
ловли, обеспечивающих рекомендуемое время
реверберации, и распределение в залах
звукопоглощающих материалов.
Пример. Требуется разработать акустический проект
зала многоцелевого назначения на 600 мест (рис. 34.4).
Объем зала (без сцены) У=3100 м3; удельный объем
5,16 м3/чел.; длина зала от задней стены до занавеса
24 м; ширина и высота в центральной части равны
соответственно 16,4 и 8,8 м. Общая площадь поверхностей
50бщ = 1390 м2.
При выборе фермы зала необходимо:
обеспечить основные места в партере достаточно
интенсивным прямым и малозалавдываюшдши
отраженными звуками. Для залов многоцелевого назначения на
расстоянии около 8 м от источника звука разность
между длиной пути отраженного и прямого звуков должна
составлять 7 или максимум 10 м, что соответствует
времени 0,0? и 0,03 с;
создать возможно большую диффузность звукового
поля.
Пол зала предусматривается со значительным
подъемом, обеспечивающим меньшие потери звука за счет
экранирования впереди сидящими зрителями. Над
порталом помещен звукоотражающий козырек, равномерно
распределяющий первые отражения звука. Для этих же
целей ширина передней части зала сужена до ширины
портала. Форма козырька и боковых граней портала
выпуклая. Это сделано для того, -чтобы в переднюю часть
зала поступали первые отражения звука и при
перемещении источника из точки И\ в Я2.
На плане и разрезе зала показаны прямые и
отраженные звуковые лучи и разница во времени их
прихода для нескольких точек. На расстоянии 7—9 м от
источника разница во времени находится в допустимом
интервале—0,02—0,025 с. На больших расстояниях от
источника звука эта разница уменьшается и
составляет в среднем около 0,015 с.
— 165 —

На разрезе показан скос задней стены для
отражения звука в последнюю треть зала; при этом
уменьшается опасность неблагоприятного отражения от угла
между потолком и заднее стеной на авансцену.
Для повышения диффузности звукового поля и
ослабления возможного порхающего эха боковые стены
не параллельны; общее отклонение составляет Т.
Верхние части боковых стен должны быть расчленены на
поверхности, обеспечивающие рассеянное отражение
звука. Размеры профилировки выбираются по рис. 33.2.
Необходимое время реверберации на частотах
500—2000 Гц должно составить 1,2 с (см. рис. 33.5). На
частоте 125 Гц возможно увеличение времени
реверберации до 1,68 с, однако, чтобы не ухудшить
разборчивости речи на частоте 125 Гц, можно принять значение
Т до 1,5 с.
Фактическое время реверберации в зале составляет:
на частоте 125 Гц—1,81 с; на частоте 500 Гц—1,35 с и
на частоте 2000 Гц—1,21 с (см. пример в §33).
Фактическое время реверберации на частотах 125 и
500 Гц превосходит рекомендуемое. Поэтому
необходимо увеличить звукопоглощение в зале на этих частотах.
Зная ГТр, определяем <р(а£р) „, по формуле (33.5):
0,163 V
частоте 125 Гц — ф [aj£j
0,163-3100
* тр ^оби.
1,4-1390
-0,259.
Из табл. Х.2 приложения по значению ф(а££) на
ходим a
тр.
ср -
-0,23.
на частоте 500 Гц — ф (ajg) =
0,163-3100
1,2-1390
= 0,3 ис£Р = 0,26.
Находим ^o6m==acp 5°бш:
на частоте 12544* — АЦЩ = 0,23-1390 = 320 м2;
на частоте 500 Гц — А$щ = 0,26-1390 = 362 м2.
Определяем, на сколько требутюя изменить общую
эквивалентную площадь звукопоглощения на частотах:
125 Гц - АЦЩ — Аовщ = 320 - 245 = 75 м*;
500 Гц — АЦЩ — Лобщ = 362 — 329 = 33 и*.
Принимаем, что нижняя часть стен обработана
деревянными панелями толщиной 5—10 мм с воздушным
промежутком около 50 мм. Коэффициенты
звукопоглощения на частотах 125 и 500 Гц равны 0,25 и 0,06.
Определим необходимую площадь обработки
деревянными панелями:
на частоте 125 Гц — STp =
75
(0,25 — 0,01)
Аэбщ ^общ
а/ :
= 312 м*;
на частоте 500 Гц — 5тр =
33
(0,06 — 0,02)
= 825 м2.
В знаменателе показана разность коэффициента
звукопоглощения деревянных панелей и ранее учтенного
коэффициента звукопоглощения стен (см. пример в
§ 33). Возможная площадь обработки составляет лишь
около 200 м2 (40% площади стен, см. рис. 34.4 и табл.
33.1). Обработка деревянными панелями не
противоречит рекомендациям по расположению звукопоглотите-
лей, приведенным на рис. 34.3. Деревянные панели
можно рассматривать как звукопоглотители только на
низких частотах, а на средних и высоких частотах панели
хорошо отражают звуки. Так как такой площади
звукопоглощения будет недостаточно, дополнительно
принимаем, что потолок и верхняя часть стен в последней
трети зала будут облицованы минераловатными
акустическими плитами ПА/Д (гладкие декоративные без
воздушной прослойки), для которых коэффициенты
звукопоглощения на частотах 125, 500 и 2000 Гц
соответственно равны 0,05; 0,5 и 0,25 (см. табл. Х.З приложения).
Возможная площадь обработки составляет 100 м2.
Определяем добавляемую эквивалентную площадь
звукопоглощения:
на частоте 125 Гц — (0,25 — 0,01) 200 +
+ (0,05 — 0,01) 100 = 48 + 4 = 52 м2;
на частоте 500 Гц — .(0,06 — 0,02) 200 + (0,50 —
—0,02) 100 = 8 + 48 = 56 м2;
на частоте 2000 Гц — (0,04 — 0,03) 200 + (0,25 —
— 0,03) 100 = 24 м2.
Общая эквивалентная площадь звукопоглощения в
зале равна:
на частоте 125 Гц —Лобщ = 245 + 52 = 297 м2;
на частоте 500 Гц — Л общ = 329 + 56 = 385 м2;
на частоте 2000 Гц — Лобщ = 358 + 24 = 382 м2.
0 Л0бщ
Значения аср= "~г на рассчитываемых час-
Зоб щ
тотах равны 0,21; 0,28 и 0,27, а *р(аср)— 0.24; 0,33 и
0,32.
Время реверберации равно:
3100
на частоте 125 Гц — Т = 0,163 ,nfxfx „ лл = 1,51 с;
на частоте 500 Гц — Г = 0,163
на частоте 2000 Гц — Т = 0,163
1390 . 0,24
3100
1390 . 0,33
3100
1390 • 0,32
-== 1,
с;
1,13 с.
Расчетные значения времени реверберации вполне
удовлетворительны, так как отклоняются от
рекомендуемых менее чем на 10%.
§ 35. ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ЗАЛОВ, ОБОРУДОВАННЫХ
ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ
Залы, оборудованные
электроакустическими системами, могут быть отнесены к двум
группам: 1) залы, в которых зрители
воспринимают звук непосредственно без системы
звуковоспроизведения и при помощи системы;
это залы со звукоусилением (лекционные и
концертные залы, залы многоцелевого
назначения); 2) залы, в которых зрители
воспринимают звук только при помощи
звуковоспроизводящей системы (кинотеатры).
Целесообразность использования систем
звукоусиления в залах первой груплы
определяется прежде ©сего большими их размерами,
при которых очень трудно и даже иногда
невозможно создать естественные акустические
условия. В залах многоцелевого назначения
— 166

большого объема специальные
электроакустические системы помимо усиления звука могут
выполнять еще и функции регулирования
времени реверберации. Такие системы
называются амбиофоническими.
Усиление звука обычно требуется при
объемах залов свыше 2000 м3 и при расстоянии
до наиболее удаленных слушателей свыше
25 м. В залах с большим звукопоглощением
звукоусиление может оказаться необходимым
и при меньших объемах.
Обычно системы звукоусиления в
лекционных и театральных залах предназначаются
только для усиления речи. Однако при
исполнении концертных программ звукоусиление
может потребоваться в помощь солистам,
выступающим в сопровождении
инструментального ансамбля или оркестра.
Вследствие разнообразия форм, высот и
объемов залов решение задач звукоусиления
требует индивидуального подхода:
обоснованный выбор электроакустической аппаратуры,
мест размещения микрофонов и
громкоговорителей, коррекции частотной характеристики
усиления и т. п. Одновременно с решением
данных задач рассматривается
объемно-планировочное решение зала и размещение в нем
звукопоглотителей.
В залах используется два вида систем
звукоусиления: сосредоточенная и
распределенная.
При сосредоточенной системе
громкоговорители расположены в одной части зала,
например над эстрадой или но бокам портала.
На рис. 35.1 показана схема озвучения
небольшого зала двумя рупорными
громкоговорителями. Громкоговорители выносятся
вперед и выше по отношению к микрофону. При
этом форма зала и характер его обработки не
оказывают решающего влияния на
восприятие речи или музыки.
С увеличением размеров зала картина
меняется. Громкоговорители, расположенные на
большом расстоянии от зрителей,
.способствуют возникновению в зале реверберационного
процесса, влияющего на разборчивость речи
и восприятие музыки. Здесь уже необходимо
учитывать основные принципы
проектирования залов, изложенные в предыдущей главе.
Распределенная система звукоусиления
может быть двух видов:
1) громкоговорители расположены
равномерно на поверхностях зала;
2) маломощные громкоговорители
вмонтированы в спинки кресел. Такая система
применяется в залах большой вместимости.
В больших залах используется так
называемая многоканальная — стереофоническая
система, обеспечивающая высококачественное
звукоусиление и сохраняющая акустическую
Рис. 35.2. Система искусственной реверберации с
использованием эхо-камеры
/ и 6 — микрофоны; 2 и 7 — микрофонные усилители; 3 и 9 —
усилители; 4 и 10 — громкоговорители; 5 — эхо-камера; 8 —
регулятор уровня
Р,ис. 35.3. Схема акустических устройств Кремлевского
Дворца съездов
пространственную перспективу. Обычно
применяется трехканальная стереофоническая
система звукоусиления. В тех случаях, когда
источники звука перемещаются, для точного
стереофонического звуковоспроизведения
может потребоваться большее число каналов.
Так, в панорамных кинотеатрах используется
девятиканальная система
звуковоспроизведения.
Основная трудность акустического
проектирования залов многоцелевого назначения
большой вместимости заключается в том, что
для речи и музыки требуется различный
акустический режим. При речевых передачах
время реверберации меньше, чем при
музыкальных. При этом музыка лишается своей
звучности, становится как бы сухой и
безжизненной. Поэтому в залах многоцелевого наз-
— 167 —

начения необходимо управление временем и
частотной характеристикой реверберации. Эта
задача в настоящее время решается с
помощью специальных систем искусственной
реверберации.
Одна из систем искусственной
реверберации— система с использованием гулких
помещений (эхо-камер). Сигнал поступает в
микрофон и затем разветвляется на два
направления; по прямому каналу и по каналу
эхо-камеры (рис. 35.2). Эхо-камера имеет
большее время веверберации, и поэтому
сигнал, воспринимаемый помещенным там
микрофоном, дополняет основной сигнал, идущий
по прямому каналу, запаздывающими
повторениями, возникающими в эхо-камере.
Основной недостаток этой системы —
невозможность изменения времени реверберации в
период передачи.
Системы искусственной реверберации с
магнитными ревербераторами имеют ряд
преимуществ и являются основным элементом
амбиофонических систем. Главный узел ам-
биофонической системы — микрофонное
устройство, магнитный ревербератор и
распределенная система громкоговорителей.
Амбиофонические системы — эффективные
средства управления акустикой залов. При
работе амбиофонической системы улучшается
звучание музыки, оно становится более
полным, объемным и выразительным, улучшается
диффузность звукового поля.
Таким образом, в залах, оборудованных
электроакустическими системами, качество
звучания зависит не только от акустических
свойств помещения, но и от качества
электроакустической аппаратуры. Мощность
электроакустических источников звука всегда
больше, чем мощность естественных источников.
Поэтому отраженная звуковая энергия в
таких залах играет меньшую роль, чем в залах
с естественной акустикой. Особенно это
сказывается в залах, предназначенных для
слушания речи. Основным фактором, влияющим
на условия восприятия речи, является в
данном случае высокий уровень прямого звука на
всех местах в зале. В таких залах их форма
и обработка ограждающих поверхностей не
игпают большой роли. При дальнейшем
увеличении размера залов повышается значение
отраженной звуковой энергии, что сближает
залы с электроакустическими системами с
залами с естественной акустикой.
В залах, оборудованных распределенной
одноканальной и многоканальной
(стереофонической) системами звукоусиления,
источники звука расположены иначе, чем при
сосредоточенной системе. При большом
количестве громкоговорителей, равномерно
распределенных в зале, и равенстве излучаемой
звуковой энергии может нарушиться
локализация источника звука. Поэтому важно
правильное соотношение излучаемой
громкоговорителями звуковой мощности. Почти все
слушатели в зале воспринимают прямую звуковую
энергию, идущую от громкоговорителей.
Следовательно, роль ограждающих поверхностей
в формировании звукового поля в залах,
оборудованных распределенной системой
звукоусиления, менее значительна, чем в залах с
естественной акустикой.
Обычно все поверхности больших залов
обрабатываются звукопоглотителями, что
необходимо для получения оптимального
времени реверберации. Поэтому форма
поверхностей не может существенно влиять на
звуковое поле.
Таким образом, основные акустические
требования, определяющие выбор объемно-
планировочных решений залов,
оборудованных электроакустическими системами,
остаются в основном такими же, как и для залов
с естественной акустикой.
Интересным примером решения акустики
зала является Кремлевский Дворец съездов.
Зрительный зал (рис. 35.3) имеет размеры в
плане 55X49 м и высоту 19 м. Объем зала
52 000 м3; вместимость 6000 человек;
удельный объем 8,7 м3/чел.
Скошенная форма стен (30°) и потолка
(26°) у сцены способствуют равномерному
распределению звуковой энергии в зале.
Задняя стена имеет криволинейное очертание,
однако при радиусе 100 м такая поверхность
не фокусирует, а равномерно отражает
звуковые волны. Для того чтобы можно было
использовать зал при различных акустических
режимах, потребовалась его обработка
специальными звукопоглотителями, иначе при
большом объеме зал был бы слишком гулким.
Звукопоглотители на стенах состоят из слоя
капроновой ваты, прикрытой анодированной
алюминиевой сеткой и профилированными
деревянными рейками. Величину
звукопоглощения можно регулировать створными
кассетами. Нижняя часть боковых стен покрыта
искусственной кожей, натянутой на
деревянный каркас. Такая конструкция имеет
хорошее звукопоглощение на низких частотах.
Подвесной потолок зала состоит из
набегающих одна на другую дугообразных звукорас-
сеивающих и в то же время
звукопоглощающих панелей из перфорированных
алюминиевых листов. За листами расположен слой
пористого материала (асбестовое волокно).
Часть скошенного участка потолка шириной
6 м (от портала) предназначена для
отражения звука.
Для усиления речи применяется
распределенная система громкоговорителей, располо-
— 168 —

женных в спинках кресел (на рис. 35.2 ом. 1).
Усиление музыкальных передач
осуществляется с помощью многоканальной
стереофонической системы, громкоговорители которой 2
расположены в скошенной части потолка.
Кроме того, в зале имеется и амбиофоническая
система, используемая дополнительно к
стереофонической во время исполнения
различных музыкальных программ.
Громкоговорители этой системы расположены в верхней
части боковых стен 3, на задних стенах балкона,
амфитеатра 4, а также на потолке зала 5 и 6.
Таким образом, в зале можно создавать усло-
§ 36. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Задача строительной светотехники —
-исследование условий, определяющих создание
оптимального светового режима в
помещениях, отвечающего протекающим в них
функциональным процессам, и разработка
соответствующих архитектурных и конструктивных
решений зданий.
Освещение помещений может быть
естественное, искусственное и совмещенное
(интегральное). Естественными источниками
света являются солнце и рассеянный
(диффузный) свет небосвода. Искусственными
источниками света служат электрические лампы
(накаливания, люминесцентные, ксеноновые,
ртутные и др.)- Совмещенное освещение
характерно тем, что помещение одновременно
освещается естественным и искусственным
светом.
Оптимальный световой режим в
помещениях создает наилучшее освещение рабочего
места или объекта, который воспринимается
человеком при наблюдении. Он достигается
путем правильного учета светового климата
географического места, где предполагается
строительство проектируемого здания,
правильного выбора размеров, формы и цветовой
отделки помещения, расположения и
размеров светопроемов (окон или фонарей
верхнего света), правильного размещения и выбора
мощностей и спектра излучения
искусственных источников света.
Обеспечение оптимального светового
режима, или, как говорят, светового комфорта,
имеет значение не только для создания
нормальных условий труда и быта людей, но и
психофизиологического состояния человека.
Известно также большое биологическое и
гигиеническое значение солнечного света за счет
ультрафиолетовых излучений, обладающих
вия для высококачественного усиления как
речи, так и различных концертных
выступлений и оперных спектаклей.
Заэкранные громкоговорители 7 совместно
с громкоговорителями 3, 4 и 6 используются
для звукового сопровождения показа
широкоформатных кинофильмов.
Дальнейшее развитие амбиофонических
систем позволит в недалеком будущем
разрешить основные трудности, возникающие при
проектировании залов многоцелевого
назначения большого объема.
оздоровительными и бактерицидными
свойствами1.
Естественное и искусственное освещение
влияют также на
архитектурно-художественные качества зданий и сооружений, их
архитектурную выразительность. Например, при
солнечном или направленном искусственном
освещении четко выявляется объемная
композиция здания, пластическая обработка его
отдельных элементов; при диффузном
освещении мелкие архитектурные детали
скрадываются, становятся менее заметными. Отсюда
следует, что при проектировании зданий
световой климат местности должен учитываться
не только для создания нормальных условий
освещения, но и архитектурной композиции2.
Световые проемы — один из основных
элементов, определяющих архитектурное
решение здания и интерьеров помещений. От
размеров и формы проемов зависит обеспечение
оптимального светового режима в здании.
Наконец, правильное решение
естественного и искусственного освещения имеет
большое технико-экономическое значение,
поскольку различные светотехнические,
элементы и устройства (заполнение светопроемов,
1 В соответствии с особенностями биологического
действия выделяют следующие зоны ультрафиолетового
излучения. Зона Л — антирахитная. Длина волны от 400
до 315 нм (нанометр) [от 400 до 315 ммк
(миллимикрон)], отличается укрепляющим и закаливающим
организм действием. Зона Б — эритемная. Длина волны от
315 до 280 нм (от 315 до 280 ммк). Эритема (загар
кожи человека) наиболее выражена при длине волны
296,7 нм (296,7 ммк), полезна в определенный; строго
ограниченных дозах. Используется в лечебных целях.
Зона С—бактерицидная (убивающая бактерии). Длина
волны от 280 до 200 нм (от 280 до 200 ммк). Наиболее
выражена при длине волны 253,7 нм (253,7 ммк).
Используется в качестве средств дезинфекции.
2 Светотехника в более полном объеме излагается
в книге Гусева Н. М. «Основы строительной физики*.
М., Стройиздат, 1975.
Глава XI
ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
- 169 —

конструкции фонарей, электрическая
осветительная арматура и прочие электрические
приборы и устройства) имеют относительно
высокую стоимость. Кроме того, с ними
связаны и более высокие эксплуатационные
расходы. Например, оконные проемы имеют
меньшее сопротивление теплопередаче R0t чем
стены, и вызывают большие расходы на
отопление. Поэтому формальное применение
сплошных остекленных поверхностей в качестве
ограждающих конструкций, часто
используемых только по условиям архитектурной
композиции, без учета требуемого светового
режима, приводит к увеличению стоимости
здания и значительно повышает
эксплуатационные расходы. Более того, применение
сплошного остекления часто вызывает ухудшение
состояния воздушной среды помещений за
счет их перегрева в результате избыточного
освещения прямым солнечным светом или за
счет образования холодной радиации от
остекленных поверхностей в зимнее время.
Таким образом, к естественному
освещению помещений предъявляются следующие
основные требования: равномерность;
обеспечение требуемой освещенности рабочих
поверхностей; устранение направленного прямого
и отраженного света, слепящего работающих;
обеспечение необходимой яркости
окружающего пространства за счет достаточного
уровня освещенности и цветовой отделки
интерьера.
Применяемые в строительной светотехнике
световые величины и единицы приведены в
табл. 36.1, из которой следует, что
освещенность Е поверхности представляет отношение
падающего светового потока Ф к площади
освещенной поверхности S. Так как источником
твета является небосвод, яркость отдельных
точек которого изменяется в значительных
пределах и зависит от положения солнца на
небосводе, степени прозрачности атмосферы
и других причин (см. § 37), установить
значение естественной освещенности в помещении
в абсолютных единицах ~(лк) невозможно,
поэтому используется относительная величина,
так называемый коэффициент естественной
освещенности, сокращенно к. е. о.
Коэффициент естественной освещенности
ем есть отношение естественной
освещенности .Ев, создаваемой в некоторой точке М
заданной плоскости внутри помещения светом
неба (непосредственно или лосле отражений),
к одновременной наружной горизонтальной
освещенности Ен, создаваемой светом
полностью открытого небосвода (рис. 36.1,а):
еи = ~- 100%, (36.1)
в
м' 1
Рис. 36Л. Схемы для определения коэффициента
естественной освещенности (а) и геометрического
коэффициента естественной освещенности (б)
-гл6Ч'
Р.ИС. 36.2. Схема телесного угла
поверхности
Рис. 36.3. Схема определения относительной активности
светопроемов
т. е. к. е. о. показывает, какую долю в % в
данной точке помещения составляет
освещенность от одновременной горизонтальной
освещенности под открытым небом.
Чтобы определить абсолютное значение
освещенности внутри помещения, можно
воспользоваться формулой
£в=-ЩГ~лк- (36.2)
— 170 —

ТАБЛИЦА ЗбЛ. СВЕТОВЫЕ ВЕЛИЧИНЫ И ЕДИНИЦЫ
Величины
Название, обозначение и
расчетная формула
Сила света
Ф
со
Единицы
в практической системе
наименование
свеча
обозначение
св
Значение свечи принимается таким, чтобы
яркость полного излучателя при
температуре затвердевания платины была равна
60 ев на 1 см2
в Международной системе (СИ)
наименование
кандела
обозначение
кд
Кандела — сила света, напускаемого с
площади 1/600000 м2 сечения полного из-
л)учателя, в перпендикулярном к этому
сечению направлении, при температуре
излучателя, равной температуре затвердевания
платины при давлении 101 325 Па
Световой поток
Ф = /со
Освещенность
'-^
люмен
лм
Люмен—световой поток, который дает
точечный изотропный источник силой света
в 1 св в телесный угол, равный 1 стер
люкс
Люкс —О'овещен-но'ст!
потоке 1 лм
лк
люмен
лм
Люмен — световой поток, испускаемый
точечным источником в телесном угле 1 ср,
при силе света 1 кд
люкс
лк
з поверхности площадью 1 м2 при падающем на нее оветозом
Яркость
М
Светимость
M = nL
Телесный угол
S
со =
г2
нит
нт
Нит — яркость светящейся плоской
поверхности, 1 м2 которой дает в
направлении, перпендикулярном к этой
поверхности, силу света, равную 1 св
люкс
лк
Светимость определяется величиной
светового потока, испускаемого с единицы
площади светящейся поверхности
i
стерадиан | стер
Стерадиан — телес
сти сферы площадь,
сферы
ный угол с вершиной
равную площади квад
кандела на
квадратный метр
КД/lM2
Кандела на квадратный метр — яркость
светящейся поверхности площадью 1 м2
при силе света 1 кд
люмен на
квадратный ,метр
лм/м2
Люмен на 1 м2— светимость поверхности
площадью 1 м2, 'испускающей световой
поток 1 лм
стерадиан
ср
в центре сферы, вырезающий на поверхно-
рата со стороной, по длине равной радиусу
Примечание. В светотехнических расчетах применяются следующие коэффициенты:
коэффициент отражения р, представляющий отношение светового потока Ф р , отраженного данным телом, к
световому потоку Ф?, упавшему на него, т. е.
Р =
Ф
Ф,-
коэффициент поглощения а, представляющий отношение светового потока Ф а , поглощенного данным телом,
к световому потоку Фи упавшему на него, т. е.
Фп
а =
Фм '
коэффициент пропускания т, представляющий отношение светового потока Фх , пропущенного данным телом,
к оветовому потоку Фг, упавшему на него, т. е.
171

Значение Еи можно получить либо
непосредственным измерением ее величины, либо
по данным многолетних наблюдений.
Небосвод имеет неравномерную яркость
даже при сплошной облачности. Обычно в
этом случае наибольшая яркость
наблюдается в зените и наименьшая к горизонту.
Яркость небосвода зависит от характера
облачности и высоты стояния солнца. Это
обстоятельство затрудняет расчет естественного
освещения помещений. Для упрощения
принимается, что небосвод имеет равномерную
яркость, а на неравномерность в результате
расчета вносится поправка, учитываемая
коэффициентом q (см. § 38).
Для учета равномерной яркости неба
введено понятие геометрического коэффициента
естественной освещенности е, который
представляет отношение значения естественной
освещенности Е'в, создаваемой в
рассматриваемой точке М внутри помещения светом,
исходящим непосредственно от равномерно
яркого неба и прошедшим через
незастекленный световой проем, к одновременному
значению наружной горизонтальной
освещенности £н под открытым полностью небосводом
(при этом прямой солнечный свет в создании
освещенности не участвует, см. рис. 36 1,6):
*м = —* 100%. (36.3)
Для определения естественной
освещенности в помещении используются
закономерности проекций телесного угла и
светотехнического подобия.
Предположим, что точка М освещается
бесконечно малым участком полусферы Д5
(рис. 36. 2). Тогда сила света, излучаемая
этим участком:
М = L AS,
а освещенность в точке М
Если г=1, можно написать
А Ем = L A S cos а.
Так как ASCosa=Acr, то АЕм=ЬАа
или при равномерной яркости полусферы
£м = La. (36.4)
Таким образом, освещенность в
помещении, создаваемая небосводом с равномерной
яркостью поверхности, прямо
пропорциональна яркости неба и площади проекции на
освещаемую поверхность телесного угла, под
которым виден участок неба.
Если точка М освещается всей полусферой,
то
Еп = Ljtr2. (36.5)
По -I- -1
Рис. 36.4. Схема светотехнического подобия
При г=\
Ей = Lt я.
Тогда геометрическая интерпретация к. е. о.:
*м=^=^, (36.6)
м L я я
т. е. к. е. о. представляет отношение площади
проекции на освещаемую поверхность
участка неба к величине я.
Рассмотренная закономерность позволяет
определить относительную светоактивность
различных светопроемов и сопоставлять
освещенности, создаваемые одним светопро-
емом на поверхностях, различно
расположенных относительно горизонта («рис. 36.3). Из
рис. 36.4 следует, что если разные окна
имеют один и тот же телесный угол со, то
освещенность в какой-либо точке помещения не
зависит от абсолютных размеров световых
проемов.
Эта закономерность светотехнического
подобия имеет важное практическое значение.
Она позволяет моделировать естественное
освещение в помещениях под искусственным
небосводом, используя модели зданий в разных
масштабах (желательно не менее 1 : 20
натуральной величины)1.
1 Моделирование изучается при прохождении
лабораторного практикума.

§ 37. ПОНЯТИЕ О СВЕТОВОМ КЛИМАТЕ
Безвоздушное пространство
Световой климат местности характеризует
комплекс показателей ресурсов природной
световой энергии и, в частности,
-наружного естественного освещения (освещенность и
количество освещения на горизонтальной и
различно ориентированных по сторонам
горизонта вертикальных поверхностях,
создаваемые рассеянным светом неба и прямым светом
солнца; абсолютные значения яркости и
относительное распределение ее по небу при
сплошной облачности и при отсутствии
облаков; продолжительность солнечного сияния;
прозрачность атмосферы и альбедо1
подстилающей поверхности), полученных в
результате статистической обработки данных
многолетних натурных изменений характеристик
наружного освещения. Естественное
освещение земной поверхности создается лучистой
энергией солнца (солнечной радиацией) и
зависит от солнечности климата. Солнечность
климата — характеристика, учитывающая
дополнительный световой поток, проникающий
через светопроемы в помещение в течение
года благодаря прямому солнечному свету, и
зависящая от вероятности солнечного сияния,
географической широты местности,
ориентации световых проемов по сторонам горизонта
и их архитектурно-конструктивного решения.
Земной поверхности достигает лишь часть
солнечной радиации, падающей на землю
(рис. 37.1). Освещенность земной
поверхности Ес слагается из освещенности от прямого
света солнца Еш диффузного света небосвода
£н и отраженного от земли и наземных
объектов Е3.
Качественной характеристикой
естественного освещения является так называемая
контрастность:
Солнечная радиация
вне земли
я =
(37.1)
В разных районах СССР контрастность
неодинакова и зависит от высоты стояния
солнца, характера облачности земной
поверхности (в южных районах К имеет большие
значения за счет больших значений Еп).
Естественная освещенность под открытым
небом меняется в очень широких пределах (от
десятков тысяч до нескольких лк) в
зависимости от облачности и времени суток. При этом
в облачную с прояснениями погоду эти
изменения могут происходить много раз в течение
короткого промежутка времени.
1 Коэффициент диффузного отражения от
поверхностей называется альбедо (например, поверхность,
оклеенная белой бумагой — меловой, имеет альбедо — 0,85;
оштукатуренная стена с побелкой —0,7; стена,
оклеенная серыми обоями, — 0,2 и т. д.).
4h>
Отражение
от загрязнег
ного воздухг
Поглощение земной
поверхностью
Рис. 37.1. Схема солнечной радиации земной поверхности
Егъ/о
100<
SO
80
70
SO
50
40
30
20
10
n
-
е—6
V О
X *"
\
V и
* ^^
! 1 ! .\-
10 20 30А0 5060 70 80 90 100ЕН?%
Р<ис. 37.2. Соотношение в % между прямым Еа и
диффузным Еи светом, падающим на горизонтальную
поверхность в полдень при различных атмосферных
условиях
дни: / — очень пасмурный; 2 — пасмурный; 3 — слегка
пасмурный; 4 — ясный; 5 — очень ясный; 6 — вне атмосферы
Примерное соотношение между прямым
солнечным и диффузным светом в
зависимости от состояния облачности приведено на рис.
37.2. Вероятность пасмурного и ясного неба
в зависимости от географических координат
местности и времени года устанавливается на
— 173 —

%
100
90
80
70
60
50!
4-0
30
20
10
0
Москва
%
100
90
80
70
60
50
40
30 f
20|
0
Вероятность пасмурного неба
Вероятность ясного неба
I II И! IV
VI VII VIII IX
XI X
Месяцы года
Киев
Месяцы года
Куижа
Вероятность
пасмурного
неоа
i н in iv v vi VM vm их х xi xu
Месяцы '•ода
Рис. 37.3. Вероятность пасмурного неба для некоторых
городов СССР
основании многолетних наблюдений для
различных местностей (рис. 37.3) и приводится в
климатологических справочниках. При этом
солнечная радиация имеет максимальную
интенсивность в летний период (рис. 37.4).
Прямое освещение солнцем вследствие его
изменчивости обычно не учитывается.
В табл. 37.1 приводятся данные об
интенсивности солнечной радиации для йекоторых
городов СССР. На территории СССР
интенсивность солнечной радиации изменяется в
больших пределах, значительно возрастая в
южных районах страны.
ТАБЛИЦА 37.1. СУММАРНАЯ СОЛНЕЧНАЯ РАДИАЦИЯ
для НЕКОТОРЫХ ГОРОДОВ СССР
Города
Архангельск . .
Москва . . . t
Сочи ....
Ташкент . . .
Среднемесячная (за
год) суммарная
(прямая и рассеянная)
солнечная радиация
на горизонтальную
поверхность
ккал/м*«
79
99
134
153
Вт/м*
92
115
155
177

Продолжительность
солнечного
сияния
за год» ч
1600
1650
2000
2800
Число
дней
,без
солнца
140
120
70
30
Примечание. Приведенные в таблице данные
получены делением многолетних среднемесячных
значений суммарной солнечной радиации на число дней з
месяце я на 2А ч.
Зная интенсивность солнечной радиации и
наружную освещенность1, территорию СССР
1 Раньше районирование территории СССР
осуществлялось по аффективной освещенности, которая
учитывала, что уровень зрительного восприятия примерно
пропорционален логарифму асвещенн остей, т. е. £,Эф =
= lg Е (согласно закону Вебера — Фехнера).
о; к *
; rt s о
5 х 3 с
: r п! .
ь. к s »-
i О? dl
° Л °
а
348
290
174
116
58
О
I I
..•••••"•'
^
II
/"
V
III
/
IV
/*"
V
.-~—
VI
"\Ч
VII
X
VIII
. ч.
х
IX
\
. Ч
X
X...
^^г
XI
-
XII
*№&
Месяцы года
Рис. 37.4. Интенсивность солнечной радиации для некоторых городов СССР
1 — Ташкент; 2 — Сочи; 3 — Москва; 4 — Архангельск
— 174 —

Рис. 37.5. Схематическая карта светового климата СССР
10 12 14
Часы суток
2 4 б 8 10 12 14 16 18 20 22
Часы суток
Рис. 37.6. Нормирование светового климата для Москвы
(по Н. М. Гусеву)
а — кривые наружной диффузной освещенности; 6 — кривые
для определения времени использования естественного
освещения (приближенные данные)

можно районировать по световому климату
(рис. 37.5). Эффективность освещения в
южных районах значительно выше, чем в
северных. При проектировании естественного
освещения зданий необходимо знать
продолжительность его использования в течение года.
Для этого строится график зависимости
естественной освещенности от времени года и суток
для данной местности, на который наносится
значение критической (минимальной)
наружной освещенности £нР диффузным светом неба,
равное 5000 лк (рис. 37.6,а). Точка
пересечения ЕпР с кривыми определяет для различных
месяцев года продолжительность
использования естественного освещения (время
выключения искусственных источников утром и
включения вечером).
Суммарная величина использования
естественного освещения в течение года для данной
местности характеризуется кривыми на рис.
37.6,6 и может быть определена в ч, если
подсчитать площадь в заштрихованной части
графика и умножить ее на 30 (количество
дней в месяце).
§ 38. РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО К.Е.О.
Геометрический к. е. о. определяется
различными методами. Однако наибольшее
распространение имеет графический метод,
разработанный А. М. Данилюком. Этот метод
основан на закономерностях проекции
телесного угла и светотехнического подобия. Если
расположить на горизонтальной плоскости в
центре полусферы точку и эту полусферу
принять за небосвод равномерной яркости, а
солнечный и отраженный свет не учитывать, то
освещенность этой точки можно считать
равной 1, или 100%.
Для определения освещенности в
помещении здание как бы располагается под
полусферой. Исследуемая точка совмещается с
центром полусферы. Световой проем
проектируется на полусферу, а с нее — на
горизонтальную плоскость (рис. 38.1). Тогда,
согласно закону телесного угла и светотехнического
подобия, отношение площади проекции
светового проема к проекции полусферы даст
искомое значение геометрического
коэффициента естественной освещенности [см. формулу
(36.6)].
Полусфера условно разбивается на 10 тыс.
площадок (ЮОХЮО), каждая из которых,
согласно закону телесного угла, создает
одинаковую освещенность на горизонтальной
плоскости. Световая энергия каждой площадки
принимается за световой пучок. Число таких
пучков, проникающих к расположенной в
помещении точке через светопроемы, является
Рис. 38.1. Схема к расчету освещенности по методу
А. М. Даяилкжа
Рис. 38.2. Схема к расчету освещенности по методу
А. М. Даяилкжа
а — схема полусферы, разбитой на 10 тыс. площадок; б — схема
светового пучка; в — схема полусферы и проекций системы
радиусов на вертикальную (/) и горизонтальную (//) плоскости
исследуемого здания (///)
мерилом освещенности. Чтобы получить
геометрический коэффициент естественной
освещенности в %, эту величину делят на 10 тыс.
и умножают на 100.
— 176 —

45 40 35 30 25 20 15 10
10 15 20 25 30 35 40 45
Рис 38.3. График / для подсчета количества лучей щ ,и п 1 , проходящих через световой проем, на характерном
поперечном разрезе помещения при боковом освещении
Р.ис. 38.4. График Л для подсчета количества лучей п2 и /г2, проходящих через световой проем, на плаще (при
боковом освещении) или на продольном разрезе (при верхнем освещении) помещеви.я

45 4Q 35 30 25 20 15 10
10 15 20 25 30 35 АО 45
Рис. 38.5. График /// для подсчета количества лучей /г3, проходящих -через световые проемы, на характерном
поперечном разрезе помещения при верхнем освещении
|®\
30
Л \Х
MV
w
- А
J^f^fppaboH rid^poWT^M^
=т
о
о
со
ЗЕ
OJ
к
1 '
0 _J |30
Рис. 38.6. Пример подсчета "количества лучей щ и п{у
проходящих через цветовой проем, на характерном
поперечном разрезе помещения при боковом освещении
Противостоящее здание
Пла н
п2 К)
Рис. 38.7. Пример подсчета количества лучей п2 и п2,
проходящих через световые проемы, в плане (пр.и
боковом освещении) или на продольном разрезе помещения
(при верхнем освещении)

Площадки на полусфере образуются
системой 100 меридианов и 100 параллелей,
имеющих равновеликие горизонтальные проекции
(рис. 38. 2,а). Точки пересечения полученной
таким образом «сетки соединяются радиусам?!
с центром полусферы (рис. 38.2,6). Разрез
сферы по оси Y—У, т. е. вертикальная проекция
системы радиусов, дает график /, а по оси
X—X, т. е. горизонтальная проекция, —
график II (рис. 38. 2.в).
Для подсчета числа световых пучков,
достигших исследуемой точки в помещении,
график / (рис. 38.3) совмещают с разрезом
помещения или здания, а график // (рис. 38.4) —
с планом (при боковом освещении) или с
продольным разрезом (при верхнем
освещении) и подсчитывают количество лучей,
проходящих через светопроемы к исследуемой
точке.
Графический метод А. М. Данилюка
благодаря высокой точности и простоте расчетов
получил большое распространение и в
настоящее время принят во всех странах,
объединяемых Советом Экономической Взаимопомощи,
при расчетах естественного освещения. В
последнее время при светотехнических
расчетах верхнего освещения график / был
модернизирован С. М. Любимовым, который
использовал рекомендованное Р. Муном и
Ф. Спенсером соотношение,
характеризующее распределение яркости облачного неба:
1 + 2 sin 6
? = з >
где 0 — угловая вьйсота середины светопроема над
рабочей поверхностью.
Это позволило при расчете к. е. о. ввести
в график / (А. М. Данилюка) значение д, т. е.
получить график /// (рис. 38.5) с учетом
неравномерной яркости неба.
Расчет геометрического коэффициента
естественной освещенности при боковом
естественном освещении помещений 86 по графикам
А. М. Данилюка имеет следующую
последовательность:
график / накладывается на чертеж
поперечного разреза помещения (рис. 38.6), центр
О графика / совмещается с расчетной точкой
Л, а нижняя линия графика — со следом
условной рабочей поверхности;
подсчитывается количество «лучей» щ по
графику I, проходящих через поперечный
разрез светового проема;
отмечается номер полуокружности на
графике /, которая проходит через точку С\ —
середину светопроема (см. рис. 38.6);
график // накладывается на план
помещения таким образом, чтобы его вертикальная
ось и горизонталь, номер которой
соответствует* номеру концентрической
полуокружности, проходили через точку С\ (рис. 38.7);
подсчитывается количество «лучей» п2 по
графику //, проходящих через световой проем
на плане помещения в расчетную точку А;
определяется геометрический к. е. о. по
формуле
8б =0,01 ПХП%.
В том случае, когда длина светопроема
очень велика (ленточное остекление), то
геометрический к. е. о. определяется только по
графику 1, т. е. П2 принимается равным 100
(длина светопроема считается бесконечной, если
учетверенное расстояние от точки, в которой
определяется геометрический к. е. о., до
середины светопроема меньше lk длины
светопроема).
При верхнем освещении порядок
определения геометрического к. е. о. ев остается тем
же, но на чертеж поперечного разреза
помещения (рис. 38.8) накладывается график /// и
берется отсчет /г3, а на чертеж продольного
разреза помещения (рис. 38.9) накладывается
график // и берется отсчет п2.
Геометрический к. е. о. определяется по
формуле
ев = 0,01 п3п2.
Преимущество метода А. М. Данилюка
состоит в том, что масштаб чертежей не имеет
значения. Однако необходимо учитывать, что
поперечный разрез, план или продольный
разрез должны быть в одном масштабе. При
разном масштабе (например, масштаб разреза
1:100, а масштаб плана 1:200), используя
график II, необходимо брать номер
параллели, вдвое меньший номера полуокружности.
Аналогично определяется геометрический
к. е. о. на любой наклонной и вертикальной
рабочих поверхностях. В этих случаях
основание гоафика / при определении значения П\
следует совмещать на поперечном разрезе со
следом условной рабочей поверхности, а
полюс графика / — точку О с точкой М, ©
которой определяется геометрический «к. е. о. При
наклонных и вертикальных рабочих
поверхностях расчет ведут только при помощи
графиков / и II, так как график III модернизирован
для расчета геометрического к. е. о. на
горизонтальной рабочей поверхности. Если
светопроемы имеют круглую, полукруглую,
овальную либо другую, не прямоугольную форму,
при расчете геометрического к. е. о. по
графикам А. М. Данилюка их заменяют на проемы
прямоугольной формы одинаковой площади.
Отсчеты в тех или иных точках помещения
удобно записывать в табличной форме:
Точка по
разрезу
М
«1
34
Номер

луокружности
57
п2
64
еб=0,01-ntn2
21,8
— 179 —

Уровень
рабочей
поверхности
Рис. 38.8. Пример подсчет количества лучей лз,
проходящих через световые проемы, на поперечном разрезе
помещения при верхнем освещений
еЩШШЙШШЩ
Боковой I Средний~!Боковой
пролет пролет пролет
I i2xP>i2.(T
12.0-^12,0 I 12,0 l
Рис. 38.9. Пример подсчета количества лучей /г2,
проходящих через световые проемы, на продольном разрезе
помещения при верхнем освещении
§ 39. РАСЧЕТ ЕСТЕСТВЕННОГО
ОСВЕЩЕНИЯ ЗДАНИЙ
В зависимости от характера
функционального процесса, протекающего в здании,
района строительства и вида здания применяется
боковое освещение через проемы (окна) в
наружных стенах, верхнее через проемы в
покрытии (фонари) или комбинированное
(боковое .и верхнее). Боковое, верхнее и
комбинированное освещение может быть
односторонним и двухсторонним (рис. 39.1).
Освещение может осуществляться также только
отраженным светом (рис. 39.2).
Освещенность в помещении достигается за
счет прямого диффузного света небосвода и
отраженного света от внутренних
поверхностей помещения, противостоящих зданий и
поверхности земли, прилегающей к зданию. Для
построения .кривой освещенности по
характерному разрезу помещения определяются
значения к. е. о. для ряда точек. Найденные
величины к. е. о. откладываются от этих точек
в соответствующем масштабе в виде
вертикальных отрезков вверх от рабочей
поверхности и концы отрезков соединяются кривой
(см. рис. 39.1 и 39.2).
Характерным разрезом помещения
считается поперечный разрез посередине
помещения, плоскость которого перпендикулярна к
плоскости остекления световых проемов (при
боковом освещении) или к продольной оси
Рис. 39.1. Системы естественного освещения и
характерные кривые освещенности (изменения значений к. е. о.)
а — боковое; б — верхнее; в — комбинированное
Рис. 39.2. Освещение естественным отраженным светом
п олохн а п ано р а м ы
/ — картина; 2 — остекление; 3 — кривая освещенности экрана;
4 — отражающий экран; 5 — зона расположения зрителей
слоеные обозначения
К.Е.О.
с 0,2
0,2-0.4
lillilillli 0,4-0,6
0,6-0,8
0,8-1,0
1,0-1,5
>2,0
Рис. 39.3. Кривые равной освещенности
производственного здания
— 180

пролетов помещения (при верхнем
освещении). В характерный разрез помещения
должны попадать участки, загруженные
оборудованием, а также точки рабочей зоны,
наиболее удаленные от световых проемов. Рабочей
поверхностью условно считают
горизонтальную поверхность на высоте 0,8 м от пола—
это поверхность стола, верстака, части
оборудования (или изделия). В некоторых зданиях
(например, музеях) рабочая поверхность
может быть наклонной или даже вертикальной.
Таким образом, местоположение рабочей
поверхности определяется функциональным
процессом.
В некоторых случаях, когда необходимо
оценить распределение к. е. о. по всей
площади рабочей поверхности, строят изолюксы—
кривые равной освещенности, данные для
которых получают, исследуя необходимое
количество поперечных разрезов (рис. 39.3).
Значение к. е. о. при боковом (рис. 39.4,а)
или верхнем и комбинированном (рис. 39.4.6)
освещении определяют в точках характерного
разреза помещения, при этом расчетные
точки принимают на равных расстояниях друг
от друга, располагая первую -и последнюю
точки на расстоянии 1 м от стен (или осей
средних рядов колонн). Обычно количество
точек берется не менее пяти.
Значение к. е. о. рассчитывается:
при боковом освещении
еб=,(ебд + ЯК) т0 ri; (39.1)
при верхнем освещении
ев = [ев + еСр (г2 Кф — 1)] т0;
при комбинированном освещении
ек = ее + еъ,
(39.2)
(39.3)
где еб — геометрический коэффициент естественной
освещенности в расчетной точке при боковом
освещении,
вб = 0,01 щ п2
(39.4)
здесь щ и п2 — соответственно количество «лучей» по
графику I (см. рис. 38.6) и
количество «лучей» по графику И (см. рис.
38.7); F
q — коэффициент, учитывающий
неравномерную яркость облачного неба,
определяемый по графику (рис. 39.5);
R — коэффициент, учитывающий свет,
отраженный от противостоящего здания
(рис. 39.6), определяемый по
выражению (39.5)
/? = 0,01/Zj'^
(39.5)
здесь пх
и п2 — соответственно количество «лучей»
по графику / (см. рис. 38.6) и
количество «лучей» по графику // (см.
рис. 38.7);
К — коэффициент, учитывающий
относительную яркость противостоящего
здания (см. та'бл. XI. 1 приложения);
*-*
А« А* Аз А4
Уровень
рабочей
поверхнос-
<У
План
>^а^-а-^а-*
А^ А2 А5 АА
J
*ан- -J
An-i AJ
»'Д
Щ-Аг-Аз-АмЫ
План
тг
1М
и
1£
Ai А2 Аз АмАп
гТ
Рис. 39.4. Характерные поперечные разрезы помещений
для расчета к. е. о.
а — при боковом освещении; б — при верхнем освещения
То — общий коэффициент светопропуска-
ния, определяемый по формуле
То = Tj Т2 Тз Т4 Т5
(39.6)
здесь ti — коэффициент светопр опускания материала;
т2 — коэффициент, учитывающий потери света в
переплетах светопроема;
тз — коэффициент, учитывающий потери света в
слое загрязнения остекления;
Т4 — коэффициент, учитывающий потери света в
несущих конструкциях (при боковом
освещении Т4=1);
T5 — коэффициент, учитывающий потери света в
солнцезащитных устройствах.
Коэффициенты ть т2, Тз, т4 приведены в табл. XL2
приложения, а коэффициент ts приведен в табл. XI.3
приложения.
— 181 —

-120
•фО
0,80
Zte -
qeo'
0,40
q20
n
•WIIWT
к -•
"V
: •-—j
^шм«
r. '.. .-.,._
: 1
t
*uJ
i
"
_ia—
л
S
«^-Лс
!
C/ L
/
M/ |
-n
10 20 30 40 50 50 70 80 90 9
Рис 39.6. Значения коэффициента q, учитывающего
неравномерную яркость облачного неба (пунктирная
кривая при наличии устойчивого снежного покрова)
Противостоящее л
здание
Щ$$ЩЩ
77777749W*-
Рис 39.6. Схема для определения коэффициента
естественной освещенности, с учетом отраженного света от
противостоящего здания
гх — коэффициент, учитывающий повышение к. е. о.
при боковом освещении благодаря свету,
отраженному от внутренних поверхностей и
подстилающего слоя, прилегающего к зданию (см. табл.
XI.4 приложения);
sB — геометрический коэффициент естественной
освещенности в расчетной точке при верхнем
освещении, определяемый по выражению (39.7):
ев = 0,01 я3 п2
(39.7)
здесь я3 и п2 — соответственно количество «лучей» по
графику /// |(ем. рис. 38.8) и
количество «лучей» по графику // (см. рис.
38.9). В случае нескольких световых
проемов пъ и п2 определяются отдельно
для каждого проема, а затем
произведения Пг-п2 суммируются;
8ср — средний геометрический коэффициент
естественной освещенности,
определяемый из формулы:
£со = [{Щ n2)i + (пв п2)2 + (я8 п2)3 + ... +
сср '
100 N
-r(nzn2)N]
(39.8)
здесь N — количество точек, в которых определяется
к. е. о.;
г2 — коэффициент, учитывающий повышение
к. е. о. при верхнем освещении благодаря
свету, отраженному от поверхностей
помещения .(юм. табл. XI.5 приложения);
Кф—коэффициент, учитывающий тип фонаря
(см. табл. XIj6 приложения).
Обычно среднее значение к. е. о. при
верхнем и комбинированном освещении
определяется по формуле:
сСр ■
N — 1
! + *3 + • • • +
ту
(39.9)
где в[, е2, е3>..., £n —значения к. е. о. при верхнем и
комбинированном освещении в точках
характерного разреза помещения.
Для определения коэффициентов гх и г2
необходимо знать средневзвешенный
коэффициент отражения потолка, стен и пола. Он
представляет собой отношение суммы
произведений коэффицентов отражения (в долях
единицы) отдельных поверхностей на их
площадь (в м2) к суммарной площади всех
поверхностей помещения (в м2).
Средневзвешенный коэффициент отражения
определяется по формуле:
при боковом или верхнем естественном
освещении
Рср =
Pl ■$! + Р2 S2 + рз S3
Si + s2 + s3
(39.10)
где рь p2, рз—коэффициенты отражения потолка, стен
и пола (принимаются по СН 181-70 для
(потолка 0,7—0,65, при железобетонных
фермах и балках — 0,7—0,45, при
металлических конструкциях покрытия —
0,55—0,4, для стен — 0,7—0,4, для
пола — 0,45—ОДб);
Si, S2, S3 — площадь потолка (или горизонтальной
плоскости покрытия), стен и пола.
Если световые проемы устроены в
плоскости покрытия, то средневзвешенный
коэффициент отражения для бокового освещения
в системе комбинированного определяется по
формуле (39.10).
Создание оптимального светового режима
в помещении в основном обеспечивается
выбором соответствующих размеров
светопроемов. Наиболее простым, но приближенным
способом определения размеров светопроемов
является геометрический, при котором
площадь проема устанавливается в долях (или%)
от площади пола. Этот способ применяется
на стадии разработки проектного задания.
Требуемая площадь светопроемов (в i0/o от
площади пола помещения), обеспечивающая
нормированные значения к. е. о , может
приближенно определяться по следующим
эмпирическим формулам:
при боковом освещении помещений
100 ^ =
5П
Кг
зд»
(39.11)
— 182 —

при верхнем освещении помещении
юо ~ = —— >
°п ••о '2
(39.12)
При верхнем освещении помещений
количество зенитных фонарей N можно определить
из следующего соотношения:
N = .
[5пТ]ф
WOS.T,
ф Т0 Г2
(39.13)
Коэффициент Д'зд определяется в
зависимости от соотношения расстояния между
рассматриваемым и противостоящими зданиями
L и высотой расположения карниза
противостоящего здания над подоконником
рассматриваемого окна #3д (рис. 39.7):
^Язд
/Сзд
0,5
1,7
1
1,4
1,5
1,2
2
1,1
3 и более
1
где S0 —площадь окон, м2;
Sa — площадь помещения, м2;
еш — нормированное значение к. е. о. при боковом
или верхнем освещении помещения,
определяемое по формуле (40.1) с использованием
табл. 40Л или таблиц 2, Q СНиП П-А.8-72;
Цо — световая характеристика окон, показывающая
отношение площади окон к площади пола, в
%, обеспечивающее минимальное значение
к. е. о., равное 1% в точке, наиболее
удаленной от окна и лежащей на пересечении
вертикальной плоскости характерного разреза
помещения и условной рабочей поверхности
'(см. табл. 1(1 СНиП П-А.,8-72);
То—общий коэффициент светопропускания
светового проема (юм. табл. XL2 и XI.3
приложения) ;
Г] — коэффициент, учитывающий повышение к. е. о.
при боковом освещении благодаря свету,
отраженному от поверхностей помещения и
подстилающего слоя, прилегающего к зданию
(см. табл. 8 СНиП П-А.8-72);
5ф — площадь фонарей, м2;
Бф — площадь одного фонаря, м2;
г)ф — световая характеристика фонаря,
показывающая отношение площади фонарей к площади
пола, в %, обеспечивающее среднее значение
к. е. о., равное 1% на пересечении
вертикальной плоскости характерного разреза
помещения и условной рабочей поверхности (табл.
13, 14 СНиП П-А.8-72);
г2 — коэффициент, учитывающий повышение к. е. о.
при верхнем освещении благодаря свету,
отраженному от поверхности помещения (см.
табл. XI.5 приложения);
/Сзд _ коэффициент, учитывающий затенение окон Рис. 39.7. Схема определения коэффициента /Сзд, учиты-
противостоящими зданиями. вающего затенение окон противостоящими зданиями
ТАБЛИЦА 40.1. ЗНАЧЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ЕСТЕСТВЕННОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
ПОМЕЩЕНИЙ (ПО СНиП П-А.8-72)
>><
'Л
±
М]
Jf-
Характер.истика зрительной работы
Наименьший размер
объекта различения, мм
Разряд
зрительной
работы
Значение е в % при
естественном освещении
верхнем и
комбинированном
боковом
Выполняемая работа:
наивысшей точности
очень высокой точности
высокой точности
средней точности
малой точности
грубая
Работа с самосветящимися материалами и
изделиями в горячих цехах
Общее наблюдение за ходом
производственного процесса:
(постоянное наблюдение
периодическое наблюдение за состоянием
оборудования
Работа «а механизированных и
немеханизированных складах
Менее 0,15
От 0,15 до 0,3
» 0,3 » 0,5
» 0,5 » 1
» 1 » 5
Более 5
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
VIII
IX
10
7
5
4
3
2
1
0,7
0,5
3,5
2,5
2
1,5
i
0,5
1
0,3
0,2
0,1
•Примечания: 1. Приведенные в табл. 40.1 значения е следует принимать для «условной рабочей
поверхности».
2. В помещениях с работами различной точности значение е следует принимать по точности работы,
преобладающей в данном производстве.
3. Приведенные в табл. 40Л значения е при работах II—V разрядов допускается повышать на один разряд
для помещений, предназначенных для работы или производственного обучения подростков.
— 183

Пользуясь этим приближенным методом
расчета естественного освещения по
заданным требованиям к естественному освещению
помещения, определяют предварительные
размеры проемов. На стадии технического
проекта и рабочих чертежей пользуются
светотехническим методом расчета, проверяя
полученные предварительные размеры и
устанавливая их окончательно.
§ 40. НОРМИРОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО
ОСВЕЩЕНИЯ
Нормируемое значение к. е. о.
определяется с учетом характера зрительной работы и
светового климата в районе расположения
здания
еа = етС, (40.1)
где е — значение к. е. о., в %, при рассеянном свете от
небосвода, определяемое с учетом характера
зрительной работы (см. табл. (2, 3 СНиП
И-А.8-72 итабл. 40Л);
т — коэффициент светового климата (без учета
прямого солнечного света), определяемый по
табл. XI.7 приложения, в зависимости от
района расположения здания на территории СССР
(см. рис. 37.5);
С — коэффициент солнечности климата (с учетом
прямого солнечного света), определяемый по
ггабл. XI.8 приложения, з завтюимости от
района расположения здания на территории СССР
(см. рис. 37.5).
Значение к. е. о. при рассеянном свете от
небосвода е, определенное с учетом
характера зрительной работы, приводится в
Строительных нормах и правилах (СНиП П-А.8-
72), причем в зависимости от системы
освещения нормируется либо минимальное значение
к. е. о. (боковое освещение), либо среднее
(верхнее или комбинированное освещение).
По нормам естественного освещения все
помещения в промышленных зданиях
подразделяются на девять разрядов (см. табл. 40.1).
Под термином «объект различения»
понимается отдельная часть рассматриваемого
предмета (например, нить ткани, линия,
царапина, пятно и т. д.), которую требуется
различить при работе; под размером объекта
различения подразумевается его
минимальный размер (например, толщина нити,
ширина царапины и т. д.).
Нормированные значения е для
вспомогательных помещений предприятий и основных
помещений жилых и общественных зданий
приведены в таблицах 2, 3 СНиП П-А.8-72.
Территория СССР по световому климату
районируется на пять поясов. В зданиях,
расположенных в I и II поясах, для снижения
теплопотерь допускается уменьшение площади
световых проемов до 70% площади,
определенной по значению ен. В детских учерждениях и
общеобразовательных школах допускается
уменьшение площади световых проемов
только до 90%.
Неравномерность естественного освещения
(соотношение наибольшего и наименьшего
значений к. е. о., определенных по кривой
распределения к. е. о. в пределах
характерного разреза помещения) в производственных
помещениях с верхним освещением не должна
превышать 2:1 для работ 1-го и II-iro разрядов
и 3:1 для работ III-то и IV-ro разрядов.
Неравномерность естественного освещения не
нормируется для производственных помещений: с
боковым и комбинированным освещением; с
верхним освещением, где выполняются
работы V—IX-'Го разрядов; для помещений жилых
и общественных зданий, вспомогательных
зданий.
Регламентация неравномерности
освещения при боковом освещении невозможна,
поскольку имеется резкое снижение
освещенности по мере удаления от светопроема. Нормы
естественного освещения установлены исходя
из условий, что очистка стекол в помещениях
с незначительным выделением пыли, дыма и
копоти производится не реже двух раз в год,
а покраска (побелка) внутренних
поверхностей ограждений — не реже одного раза в три
года; в помещениях со значительным
выделением пыли, дыма и копоти очистка стекол
производится не реже четырех раз в год, а
покраска (побелка) внутренних поверхностей—
не реже одного раза в год. При назначении
размеров световых проемов допускается
отклонение площади световых прое*мов на ±10%
от требуемой в соответствии с
нормированным значением ея. Расчет естественного
освещения по светотехническому методу состоит в
определении к. е. о. в различных точках
характерного разреза помещения и построения
кривой освещенности.
Фактическая величина к. е. о. может быть
определена лишь в том случае, если известны
местоположение здания среди окружающей
застройки, принятая система освещения,
размеры и расположение светопроемов, материал
заполнения светопроемов и характер их
эксплуатации, тип отделки внутренних
поверхностей помещения.
Зная район строительства и тип здания,
можно по нормам определить допустимую
минимальную нормативную величину к. е. о.
Если действительная величина к. е. о. в расчетах
получается равной нормированному значению
или находится в пределах ±10%
нормативного значения к. е. о., то, следовательно, проемы
запроектированы правильно. Если же это
соотношение не выдерживается, то следует
изменить размеры и расположение
светопроемов. Сравнение нормированного значения
— 184 —

f~3'°~t
IV.:. 40.1. Характерный поперечный разрез здания с бо
ковым освещением
f-3,o^
Рис. 40.3 Построение кривой освещенности при
комбинированном освещении
Рис. 40.2. Построение кривой освещенности ори верхнем
освещении
к. е. о. с полученным ведут по значениям
кривой освещенности, которую строят на
рабочей поверхности характерного разреза здания.
Пример. Определить минимальное значение
коэффициента естественной освещенности еМин помещения
ткацкого цеха длиной 100 м, освещаемого боковыми
ленточными светонроемами в (стенах, ориентированными
на запад и восток. Переплеты металлические,
остекление двойное. Солнцезащитные устройства отсутствуют.
Здание располагается в районе с преобладающим
снеговым покровом (г. Сьжтывкар) и не затеняется
противостоящими постройками. Характерный поперечный
разрез помещения представлен на рис. 40.1.
При двухстороннем боковом освещении
минимальное значение к. е. о следует ожидать на рабочей
поверхности (отм. +0,8 м) в центре характерного разреза
здания.
На основании формулы (39.1) определяем-
£мин = |(бб -q + RK) То гх.
По табл. XL2 и XI.3 приложения находим значения.
^ = 0,8; т2 = 0,6; т3 = 0,8; т5 = 1.
По выражению (39.6) гг0 равняется:
То = 0,8-0,6.0,8-1 =0,38.
Значение 8б определяем по характерному
разрезу, пользуясь графитам / А. М. Данилкнка. График //
применять не следует, так как половина длины свето-
цроема .('50 м) меньше учетверенного удаления
исследуемой точки ют стены со светопроемами (il2X4=48 м).
Следовательно, д2=ЛО0.
Наложением графика / на разрез цеха находим,
ЧТО Ali =3,6 (/11прав.?=.1,8 И Л1двв.=|1,8).
Из графика (см. рис. 39.5) определяем значение
дс, зная что угол 10 между линией рабочей плоскости и
линией, соединяющей исследуемую точку с оптическим
центром светопроема с, равен 10°: ^с==0,76.
Потолок имеет коэффициент отражения рПот=0,65;
пол помещения — Рпола='0,3; стена — рст = 0,5.
Определим (рср, пользуясь формулой (39.10):
Рпол «>пол "f . лот «$пот + Рст ^ст
•-'пол *^ПОТ ~Г *^ст
Рср =
0,3-100.24+0,65.100-24+0,5(1,2+0,6) 100-2+
+24-4,8-2
100-24+100-24+(1,2+0,6) 100-2 + 24*4,8*2
2575,2
5390,4
= 0,48 «0,5.
По табл. XI.4 приложения определяем значение rL={
=2,65. Подставив найденные значения в формулу .(39.1),
получим:
емиа = Ыя i-i-RK) то гх = (3,-6-0,76 +
+ 0) 0,38-2,65 = 2,76%.
Работы, выполняемые в ткацком цехе,
характеризуются необходимостью различения деталей (нити
пряжи) с размером около 0,2 мм, т. е., согласно табл. 40.1,
они относятся ко П-му разряду зрительной работы.
Согласно нормам (СНиП И-А. 8-72), величина
коэффициента естественной освещенности в расчетной точке
характерного разреза должна быть 2,5% (см.
табл. 40.1).
Нормируемое значение к. е. о. определяют по
формуле (40.1):
ей — е тС.
Величину коэффициента светового климата т
определяют из табл. XI.7 приложения; т~1Д.
Значение коэффициента солнечности климата С
находят по табл. XI.8 приложения; С =11. Отсюда
нормируемое значение к. е. о. равно:
ен = етС = 2,5 • 1,1 - 1=2,75%.
В нашем случае .минимальное значение к. е. о. в
расчетной точке (центр помещения) 2,76%, что больше
нормируемого значения (2,75%).
Пример. Определить распределение коэффициента
естественной освещенности в помещении сборочного
цеха предприятия машиностроения. Помещение
освещается через зенитные светопроемы в покрытии,
заполненные стекложелезобетонными панелями. Светопроемы
расположены в каждом пролете и имеют длину, равную
длине помещения, т. е. ili20 м. Здание располагается на
ровной территории и не затеняется противостоящими
сооружениями. Здание построено в районе г. Таллина,
где снеговой покров удерживается в течение небольшо
го времени года. Характерный разрез помещения пред
ставлен на рнс. 40.2.
1По табл. XI.2 и XI.3 приложения определяют
значения коэффициентов ть т2 т3, т4; по формуле (39.6) —
8 Зак 179
— 1в5

ТАБЛИЦА 40.2. ЗНАЧЕНИЯ е,
8 от
фонаря в
пролете
А-Б
8 от
фонаря в
пролете
Б—В
2е„
ср
<г,Кф-1)
^ев+£срХ
Х(г2Кф-
1)]
е, %
1 1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2 |
10,5
19,5
24,0
19,5
10,5
5,7
2,8
1,3
0,5
0,3
3
0,3
0,5
1,3
2,8
5,7
10,5
19,5
24,0
19,5
10,5
4 |
10,8
20,0
25,3
22,3
16,2
16,2
22,3
25,3
20,0
10,8
* ~ 1
4,2
4,2
4,2
4,2
4,2
4,2
4,2
4,2
4,2
4,2
6 |
15,0
24,2
29,5
26,5 !
20,4 1
20,4
26,5
29,5
24,2
15,0
7
3,9
6,3
7,7
6,9
5,3
5,3
6,9
7,7
6,3
3,9
значение коэффициента т0: тг— 0,55; т2=0,9; т3='0,65;
т4=0,£; т5=1; xo=0,i26.
Принимая рпол==0,3; рПот='0>6 и рСт = 0,4,
находим средневзвешенный коэффициент отражения
внутренних поверхностей по формуле (39.10):
___ Рпол ^пол ~г Рпот *Ьпот + Рст ^ст
^пол ~~г ^пот ~г ^ст •
0,3«24>78+0,6-24»78+(7,2-78-2+7,2-24-2) 0,4
"" 24-78+24-78+7,2-78-2+7,2-24-2 ~~
2273
5213
= 0,43^0,4.
Определим отношение высоты расположения
проема (фонаря) к пролету L\ при #ф = 6,8 м; L1=4i2 м:
Н<ь 6,8
-^ = —^— = 0,57.
Lx 12
В табл. XI.5 и XI.6 приложения находим значение
коэффициента г2=(1,22 и /Сф = 1.
Тогда
г2КФ — 1 = (1,22 - 1 — 1) = 0,22.
Результаты расчетов по формулам сведены в табл. 40.2.
Значения 8В определены при помощи графиков
А. М. Данилкжа В данном примере /г2=100 определено
по 'формуле:
вер =
2eBl+SeB<2+S8B.3+ ••- +2sb/v
N
15 + 24,2 + 29,5 + 26,5 + 20,4
= 19,3%.
Значения 2ев в графе 4 табл. 40.2 для отдельных
расчетных точек помещения находятся суммированием
геометрических коэффициентов естественной
освещенности от участков небосвода, видимых из данной точки
через все открытые светодроемы (в данном примере два
проема — в пролете А—Б и в пролете Б—Б).
По данным графы 13, используя формулу Симпсо-
на, определяют фактическое среднее значение к. е. о. на
рабочей поверхности по характерному разрезу
помещения.
*i
N
сср
^-+6,3 + 7,7 + 6,9 + ^-
5-1
= 6,37%.
Нормируемое значение еп определяют по формуле
(40Л). По табл. XI.7 и XI.8 приложения находят
значения коэффициентов т и С: m=il;l; с=Д. По табл.
40.1, учитывая разряд зрительной работы, характерной
для среднего машиностроения, определяют к. е. о; е =
=4%. Тогда по формуле (ЛОЛ)
ен = 4 - 1,1 - 1 =4,4%.
В нашем случае величина среднего к. е. о. по линии
характерного разреза помещения больше нормируемого
(6,37'%>4,4%). Расхождение с нормируемым
значением составляет 45%, это (недопустимо. Следует уменьшить
ширину оветопроемов.
Пвимер. Определить распределение коэффициента
естественной освещенности в помещении трепального
цеха текстильной фабрики. Система естественного
освещения комбинированная. Переплеты боковых совето-
проемов и фонаря металлические. Светопроемы
ориентированы на запад и восток. Остекление
фонаря одинарное, бокового проема — двойное. Здание
имеет протяженность 1120 м. Боковой проем ленточный
протяженностью, как и фонарь, равной длине здания.
Здание находится в Верхоянске в районе с
преобладанием снегового покрова. Прилегающая к цеху
территория свободна от затеняющих построек.
Характерный разрез цеха представлен на рис. 40.3.
По табл. XI.-2 и XI.3 приложения определяют
значения ть т2, Тз, т4, т5. Общий коэффициент
светопропускания проема то устанавливают по формуле (39 6):
То = Ti Т2 Тз Т4 Ts.
Для бокового светопроема: Ti = 0,8; Т2=0,6; ts=0,7;
t4=ll; т5=>1; То==0,'8-0,,6.0,7-Л-а=0,34.
Для проемов фонаря: Ti=0,9; т2=0,75; т3=0,55;
т4=0,8; т5=1; т0 =0,9-0,75-0,5'5-0,8-il«0,3.
Средневзвешенный коэффициент отражения
внутренних поверхностей определяют по формуле (39.11),
полагая, что рпол = 0,3; рпот = 0,6; рст = 0,4*
__ Рпол ^пол ~т~ Рпот ^пот "Г Рст *->ст
^пол "т «^пот *Т~ ^ст
0,3-18-78+0,6-18-78+(3,6-78+6,78+6-18-2) 0,4
~~ 18.78+18.78+3,6-78-г6-78+6.18-2 ~~
1649
3773
=-0,436 = 0,44.
По табл. XI.4 приложения определяют значение г\ с
учетом примечания. По табл XI.5 приложения
определяют значение г2='1,24, зная, что отношение—^- —
= ^ =0,58.
Значение фактического к. е. о. в какой-либо точке
линии рабочей поверхности по характерному разрезу
помещения определяют это формуле (39.3):
ен = ее + ев,
где £б = (бб q + R - К) Wi [см. формулу (39.1)];
5в==|[гв + 8срС/*2^Сф—'!)] to [см. формулу (39.2)].
Так как в рассматриваемом примере светопроемы
ленточные и имеют большую протяженность, значения
геометрических коэффициентов освещенности (ео и е*)
— 186 —

ТАБЛИЦА 40.3. ЗНАЧЕНИЯ е б, %
ТАБЛИЦА 40.4. ЗНАЧЕНИЯ е в , %
о
в
. | 2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
54
37
25
20
16
13
10
8
7
6
<7*
3
1,12
0,98
0,89
0,85
0,81
0,80
0,78
0,75
0,74
0,73
?б
4-
30,0
20,1
12,5
8,2
5,9
3,1
1,9
1,0
0,8
0,7
в
\ *
0,06
0,11
0,17
0,22
0,28
0,39
0,53
0,67
0,81
0,95
**
г1 . *
*
1,22
1,25
1,28
1,41
1,44
1,56
1,88
1,97
2,90
3,30
'6=£6'*"Vro
7
14,00
8,40
4,84
3,34
2,35
1,32
0,95
0,56
0,58
0,58
* q берется по графику (рис. 30 5 J для районов с
устойчивым снежным покровом.
*~* и берется с учетом примечания табл 8 СНиП П-А 8-72
определим непосредственным наложением графика /
Данилюка на разрез помещения. Результаты расчетов
сведены в табл. 40.3 и 40.4.
■Коэффициент q, учитывающий неравномерную
яркость небосвода, следует -принимать по пунктирной
кривой графика рис. 39.5, так как по условиям задачи
здание располагается в районе с преобладанием
снегового покрова.
Составляющие формулы RK не определяем, так как,
согласно условию задачи, здание располагается на
свободной территории и лишено противостоящих построек.
Геометрические коэффициенты естественной
освещенности в точках рабочей поверхности следует
находить отдельно для левого / и для правого II светопрое-
мов фонаря; для определения значения ев их
необходимо суммировать (см. рис. 40 3).
Величину коэффициента фонаря Кф определяют по
табл XI.6 приложения, Кф=Л;16
Точкь
е, %
Таблица фактических значений,
1
15,3
|
2 1 3 ' 4 j 5 1 6
1 ' 1
9,7
6,2 ! 4,6
i
3,9 3,1
I
е, °
7
3,2
/о
1
8 9
3,4
2,9
10
2,4
По формуле Симпсона определим среднее
фактическое значение к. е о. по линии характерного разреза
помещения:
2
-1-е2-,ге3-}-е4с-\-еъ-\-ей-\-е7+е8+е9+
*io
сср •
10-
7,7+9,7+6,2+4,64-3,9+3,1+3,2-г-3,4+2,9+1,2
= 5,1%
Зрительная работа з помещении трепального цеха
ткацкой фабрики характеризуется необходимостью
различения «итей размером 0,5—0,6 мм на рабочих
поверхностях машин. Следовательно, согласно табл. 40Л, эти
работы можно отнести к 4-му разряду, и тогда значение
коэффициента е для системы комбинированного
освещения равно 4%.
Нормируемое значение к. е. о. определяем по
формуле (40.1).
По табл. XI 7 и XI.8 приложения находят значения
коэффициентов m='l,2; С = 1. Так как е = 4%,
ея = 4 • 1.2 • 1 =4,8%.
Я
о
ь
' £в'
прав.
1 | 2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2,4
2,5
2,6 1
2,7
3,4
4,3
5,2
4,0
0,5
лев.
3
—
—
—
—
—
0,5
4,0
5,2
4,3
~3
4
2,4
2,5
2,6
2,7
3,4
4,3
5,7
8,0
5,7
4,3
scp
(/•2/Сф-1)
5
1,3
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
£2гв +£срх
Х(г,Кф-1)]
6
4,2
4,3
4,4
4,5
5,2
6,1
7,5
9,8
7,5
6,1
v%
7
1,26
1,29
1,32
1,35
1,56
1,83
2,25
2,94
2,25
1,83
В нашем примере фактическое значение е больше
нормируемого (6,1 %>4,8%), поэтому можно считать,
что система комбинированного освещения решена
правильно.
§ 41. ИНСОЛЯЦИЯ
Прямые солнечные лучи, проникающие
через светопроемы внутрь помещений,
обеспечивают их инсоляцию1. Как указывалось в § 36,
инсоляция имеет большое оздоровительное
значение. При этом, однако, следует иметь в
виду, что обычное оконное стекло, хорошо
пропуская видимую и инфракрасную части
солнечного спектра, в меньшей степени
пропускает коротковолновые ультрафиолетовые
лучи (длиной волны до 400 нм), имеющие
большое оздоровительное значение. Поэтому
в помещениях, где особенно необходимо
такое воздействие инсоляции, применяют
специальное увиолевое стекло, хорошо
пропускающее ультрафиолетовые лучи.
Инсоляция может оказывать и
отрицательное влияние на жизнедеятельность
людей. Тепловое воздействие инсоляции в
летнее время года, особенно в южных районах
страны, может вызвать перегрев помещении.
Солнечные лучи, проникающие в помещения,
отдают тепло поверхностям пола, стен и
оборудования, которые в свою очередь
превращаются в источники излучения тепловой
энергии.
Перегрев помещений в сочетании с
повышенной влажностью воздуха вызывает
ухудшение сахМО'чувств'ия людей и значительно
снижает их работоспособность. В помещениях
со значительным выделением тепла (горячие
цехи, прачечные, варочные залы и др.)
инсоляция еще более ухудшает неблагоприятный
1 Инсоляция — облучение прямыми солнечными
лучами (солнечной радиацией).
& Зак. 179
— 187

температурный режим помещений.
Отражение солнечных лучей от гладких
поверхностей металлических и других предметов
создает явление блесткасти, что вызывает сильное
утомление зрения. В производственных
помещениях это не только мешает работе, но и
может привести к травматизму. Прямое
воздействие солнечного облучения недопустимо в
помещениях для хранения и приготовления
пищи (варочные, заготовочные), в музеях,
картинных галереях, книгохранилищах, в
некоторых производственных помещениях
(ткацкие цехи текстильных фабрик и др.).
Оптимальный инсоляционный режим
достигается путем обеспечения прямого
солнечного облучения в необходимом количестве и
в заданное время.
Продолжительность инсоляции в течение
суток для каждой местности определяется
временем видимого движения солнца по
небосводу (рис. 41.1). Траектория движения
солнца и период суточной инсоляции для
каждой географической широты и каждого
времени года различны: в северных районах
траектория более пологая и протяженная, в
южных — более крутая и короткая.
Горизонтальный угол положения солнца
определяется азимутом А0, т. е. углом между
плоскостью меридиана и вертикальной
плоскостью, проходящей через солнце. Азимут от-
считывается от южной части меридиана по
часовой стрелке (на запад) от 0 до 360° или в
двух направлениях (на запад и восток) от О
до 180° с обозначением «юго-западный» и
«юго-восточный». Возвышение солнца над
горизонтом измеряется вертикальным углом А0,
образованным линией луча солнца к точке на
земле и проходящей через нее горизонтальной
линией в той же вертикальной плоскости.
' Дни, характеризующие инсоляцию для
различных периодов времени года,
принимают: 22 июня и 22 декабря соответственно дни
летнего и зимнего солнцестояния; 22 марта и
22 сентября—дни весеняого и осеннего
равноденствия. В дни осеннего и весеннего
равноденствия продолжительность инсоляции
составляет 12 ч.
Ранние утренние и поздние вечерние
пологие лучи пересекают значительно больший
слой атмосферы, чем лучи из положения
солнца в зените (рис. 41.2), и их слабое
оздоровительное воздействие может не учитываться.
В соответствии с нормами для районов
южнее 60° с. ш. в инсоляционный расчет не
принимаются первый и последний часы на
восходе и закате солнца, а для районов севернее
60° с. ш. — первые и последние 1,5 ч.
Продолжительность теплового
воздействия инсоляции на помещения и территории
определяется на день летнего солнцестояния—
22 июня, когда в каждой географической
широте солнце проходит наивысшую
траекторию. В дни зимнего солнцестояния солнце
проходит наинизшую траекторию. Солнечные
лучи косо пересекают большой слой
атмосферы и полезное воздействие инсоляции
значительно сокращается..
Определение продолжительности суточной
инсоляции для различных широт и времени
года осуществляется с помощью солнечных
карт, на которых нанесены кольцевые и
радиальные координаты; первые отображают
углы возвышения солнца /i0, вторые — азимуты
А0. С помощью этих координат для различных
географических широт на солнечные карты
нанесены траектории движения солнца (рис.
41.3, а — в), разделенные-на часы суток
(графики Дунаева), позволяющие установить
время инсоляции для характерных периодов
года.
На рис. 41.3 приведены три солнечные
карты для географических широт 30, 50 и 70°,
характеризующие крайние южные районы
нашей страны, среднюю полосу и крайние
северные районы. Наивысший угол солнцестояния
в северных районах около 40°, в средней
полосе — более 60° и в южных — свыше 80°.
Соответственно увеличивается и интенсивность
инсоляции.
За Полярным кругом в течение зимних
месяцев солнце не поднимается над
горизонтом и инсоляции нет. В средней полосе
наиболее короткий период инсоляции 4 — 5 ч в
декабре.
Самый длинный период инсоляции на
севере («вечный день») — 16—13 ч в сутки в
летний период. Однако интенсивность
инсоляции здесь невелика, так как и в летнее время
траектория солнечного пути в этих районах
пологая. В средней полосе летом самая
продолжительная инсоляция 12—14 ч, а в южных
районах—10—12 ч.
Приведенные данные о продолжительно-
сти инсоляции, полученные из солнечных карт,
относятся к точке под открытым небосводом,
ничем не заслоненной от солнца, и являются
теоретически максимально возможной
инсоляцией для данной местности (без учета
затеняющих факторов). В действительности
затеняющие факторы (застройка, выступающие
элементы зданий) значительно сокращают
теоретический суточный период инсоляции.
Для обеспечения оздоровительного
воздействия инсоляции санитарными нормами
устанавливается необходимое время
ежедневной непрерывной инсоляции для
определенного периода года и определенных видов
помещений. Эти правила не распространяются
на помещения, где прямые солнечные лучи
мешают нормальному функциональному или
— 188 —

Рис. 41.2. Пересечение солнечными лучами земной ат-
Рис. 42.1. Видимый путь солнца и облучение здания для а_ ВЫС(Ж0М солнцес^Ян1;еРбЫ и в_При низком солнце-
периода равноденствия стоянии
9043 390
3 90°
90° В
о°ю
Рис. 41.3. Солнечные карты (графики Б. А.
Дунаева)
а — для 70° с. ш.; б — для 50° с. ш.;
в — для 30° с. ш.

технологическому процессу, могут вызвать
порчу хранимых материалов (продуктов
питания, картин и др.). Такие помещения должны
быть защищены от -инсоляции.
Ограничение теплового воздействия
инсоляции на помещения в соответствии с
требованиями норм следует применять для районов
между 57 и 47° с. ш. при ориентации окон
зданий на юго-запад (200—270°) и для районов
южнее 47° с. ш. при ориентации на юг и юго-
запад (160—290°; рис. 41.4).
Предусмотренное нормами ограничение
теплового воздействия инсоляции на внутри-
квартальных территориях достигается
планировочными мероприятиями с использованием
затенения зданиями, деревьями и
специальными затеняющими устройствами.
Для обеспечения необходимого инсоляци-
онного режима в помещениях помимо
ориентации зданий по странам света большое
значение имеет взаимное расположение зданий
на местности, с учетом затеняющего влияния
застройки. Затеняющее влияние одного
здания на другое зависит от их взаимного
расположения в пространстве по отношению к
траектории пути движения солнца, разрыва
между зданиями L и высоты затеняющего
здания Я (рис. 41.5).
Для определения действительной
продолжительности инсоляции помещений в течение
суток с учетом размеров окон, затенения
противостоящими зданиями, деревьями,
балконами, верандами и др., а также решения других
вопросов инсоляции при проектировании
населенных мест и отдельных зданий
применяются различные графики и приборы.
Большинство этих графиков и приборов основано
ма изображении проекций следов солнечной
тени на горизонтальную плоскость, т. е. в
своей основе имеют солнечные карты,
рассмотренные выше.
Графики Б. А. Дунаева, применяющиеся
в проектировании, состоят из таких солнечных
карт для различных географических широт —
от экватора до Заполярья (70° с. ш.) через
10° (см. рис. 41.3).
Для определения продолжительности
инсоляции помещения через окно при отсутствии
дополнительных затеняющих элементов
необходимо установить предельные
горизонтальный и вертикальный углы с учетом толщины
обрамляющих окно стен (рис. 41.6).
Горизонтальный угол окна, определяемый
диагоналями в плане окна (ем. рис. 41.6,а), равен 180°—
i; i — так называемый «сторонний» угол окна,
образованный линией фасада и диагональю
окна. Вертикальный угол окна, определяемый
диагональю, проведенной в разрезе окна (см.
рис. 41.6,6), равен 90° — i.
Следует отметить, что в рассматриваемом
методе применение горизонтальных углов
окна, образованных прямыми линиями, принято
условно, и это приводит к значительным
погрешностям при расчете. В действительности
горизонтальные углы раскрытия окна
являются криволинейными (см. светоиланомер
Д. С. Масленникова).
Линия окна в плане и горизонтальный угол
окна изображаются на кальке и
накладываются на солнечную карту так, чтобы центр
окна совместился с центром карты, а линия
окна была соответствующим образом
ориентирована по сторонам горизонта (рис. 41.7).
На радиусе, перпендикулярном к линии окна,
от точки F откладывается размер
вертикального угла окна, для чего используются
концентрические окружности — координаты,
соответствующие вертикальным углам.
Полученную точку М наибольшего затенения
верхней гранью окна соединяем плавной дугой с
пересечениями линии окна и окружности
горизонта. Таким образом построена кривая
затенения в пределах вертикальных углов окна.
Такую кривую затенения имеют ленточные
окна без простенков.
Совмещая горизонтальный угол окна и
построенную кривую, получаем кривую
затенения в пределах горизонтального и
вертикального углов окна. Пересечения кривой
затенения окна с траекториями движения солнца
позволяют отсчитать на них время инсоляции
в различные периоды года. Например, при
затенении окна южного фасада здания,
расположенного на 50° с. ш. (см. рис. 41.7), в
июне месяце начало инсоляции помещения —
10 ч 15 мин, окончание—17 ч 40 мин, т. е.
продолжительность составляет 7 ч 25 мин.
Эти же графики позволяют установить
затеняющее влияние на инсоляцию помещений
балконов, козырьков над окнами,
вертикальных ребер, уменьшающих вертикальный и
горизонтальный углы окна, а также
окружающей здание застройки.
Проходя свою траекторию движения по
небосводу, солнце пересекает телесный угол,
образуемый линиями, соединяющими углы
противостоящего здания с исследуемой
точкой (рис. 41.8). При этом точка М\ будет
затенена на участке траектории движения
солнца от восхода до точки 1 и от точки 4 до
заката— за счет вертикального и горизонтального
углов раскрытия окна, а на участке 2—3 —
противостоящим зданием. Действительная
продолжительность инсоляции точки М\ может
быть получена, если разбить траекторию
движения солнца на часы суток. Тогда эта
продолжительность будет равна сумме участков
траектории 1—2 и 3—4, выраженной в часах.
Проекция системы, изображенной на рис.
41.8, на горизонтальную плоскость является
— 190 —

С 57-47?.
9 южнее 47 cm
Рис. 41.4. Части горизонта, при ориентации светопрое-
мов на которые необходимо ограничение теплового
воздействия инсоляции
А-^ЛГ
L =Н -п-
Рис. 41.5. Схема взаимного расположения затеняемого
и затеняющего зданий
а — разрез; б — план
графическим изображением затенения точки
Мх на графике Дунаева. Практически
построение выполняется следующим образом
Определяется вертикальный угол,
образованный лучом, проходящим" через верхнюю
грань противостоящего здания высотой Я к
нижней точке исследуемого окна (рис 41 9)
с горизонтальной линией, соединяющей' цент»
окна с противостоящим зданием в
направлении луча .(вертикальный угол затенения)
Совместив центр окна с центром солнечной
карты и ориентировав его в соответствии с
запроектированным расположением на
местности, по радиусу откладывают от центра
величину вертикального угла. Построение
выполняется для всех характерных точек
противостоящего здания, и в результате
очерчивается кривая затенения исследуемого окна
Пересечение этой кривой с проекцией
траектории движения солнца образует точки
выявляющие действительное время инсоляции
помещения.
Для определения времени инсоляции
помещения с учетом затенения
противостоящими зданиями, расположенными параллельно
рассматриваемому, может быть применен
вспомогательный .график, на котором
нанесены кривые линии, отображающие контуры
затенения точки Mt противостоящими зданиями
отстоящими от нее на расстоянии Ц, 2Н ЗЯ
и т. д. (рис. 41.10). Радиальные Шп
соответствуют горизонтальным углам аатенения
На вспомогательный график Заносятся
кривые линии контуров затененА: гранями
окна, балконами, противостоящими зданиями
выступами и т. д. Вспомогательный график
накладывается на солнечную карту с
совмещением центров и поворачивается в
соответствии с ориентацией здания (см. рис 41 71
Пересечение проекции траектории движения
Наиненование
угла окна
Горизонтальный
Вертикальный
К и рпич ные
стены
150°- 158°
75°- 77°
блочные
стены
156-168°
77°- 80°
Па нел ьные
стены
162°-174°
81°-88°
Рис. 41.6. Предельные инфляционные углы окна
а— горизонтальный; б — вертикальный
— 191 —

50°с.ш.
Рис. 41.7. Продолжительность инсоляции помещения
через окна <на противоположных фасадах здания
Рис. 41.8. Определение времени затенения точки Мх
Рис. 41.9. Вертикальный угол затенения противостоящим
зданием
0°
Рис 41.10 Вспомогательный график для определения
продолжительности инсоляции
солнца с контуром затенения позволяет
установить продолжительность инсоляции
помещения.
Применение графиков Б. А. Дунаева
целесообразно в основном при прямоугольной
системе застройки — для групп зданий,
расположенных параллельно.
С помощью светопланомера Д. С.
Масленникова с достаточной точностью можно
решать разнообразные задачи, связанные с
определением количественных и качественных
показателей инсоляции помещений и
территорий, выявлять условия затенения,
определять необходимые параметры
солнцезащитных устройств и др.
Прибор состоит из основной неподвижной
и накладной подвижной номограмм,
выполненных на прозрачном материале. На
основной неподвижной номограмме (рис. 41.11,а)
в центре круга находится исследуемая точка
и нанесены проекции следов солнечной тени
для 22 числа каждого месяца в масштабе
высоты Я затеняющего здания или другого
затеняющего объекта. Таким образом, эта
проекция следов солнечной тени отлична от той,
которая применяется в графиках Б. А.
Дунаева. На подвижной номограмме (рис. 41.11,6)
нанесены исследуемая точка (в центре),
прямая линия фасада зданий, кривые инсоляци-
онных углов окна и показатели солнечной
тепловой радиации, падающей в каждый
месяц года и час суток на горизонтальные,
вертикальные и перпендикулярную к направле-
лению солнечного луча плоскости.
Благодаря тому, что номограммы
выполнены в соответствии с высотой затеняющего
здания и приведены к масштабу чертежа,
данные об инсоляции могут быть прочитаны
непосредственно с листа плана. Для определе-
— 192 —

190 180 170
ималькая
СРР-0,61
сотнях ккал/м2ч
Вертикальная плоскость
Рис. 41.11. Номограммы светопланомера Д. С. Масленникова
й. — основная неподвижная номограмма с кривыми хода солнца; б — накладная подвижная номограмма с кривыми иксоляцион-
ных углов окна; в — кривые солнечной радиации
Рис. 41.12. Продолжительность инсоляции территории в Рис. 41.13. Продолжительность инсоляции и затенен:*':
июне в точке Л^ с 4 ч до 18 ч 30 мин. фасадов здания

ния инсоляции территории основная
номограмма накладывается на план 'так/ чтобы
центр ее совпадал с исследуемой точкой на
плане, а направление С —Ю совмещается с
ориентацией плана. Пересечения кривых хода
солнца с элементами застройки позволят
отсчитать продолжительность инсоляции
исследуемой точки (рис. 41.12). Перемещая
диаграмму по плану, можно установить
местоположение точек с наибольшей инсоляцией,
защищенных от инсоляции в определенное
время дня, и решить другие задачи. Для
определения продолжительности инсоляции и
затенения фасадов зданий и помещений
применяется основная .и накладная номограммы (рис.
41.13).
На плане застройки территории
устанавливается основная номограмма *с
совмещением центра с исследуемой точкой на плане.
Подвижная номограмма поворачивается до
совмещения нанесенной на ней фасадной
линии с линией фасада здания на плане
застройки. При этом инфляционный угол
должен быть обращен в стсУрону затеняющего
объекта. Части кривых хода солнца между
затеняющим зданием и углом окна на
номограмме определяют продолжительность
инсоляции помещений. Количество солнечной
радиации определяется в тех же границах по
цифрам, нанесенным на накладной части све-
топланомера.
Следует отметить, что в рассматриваемом
приборе применены криволинейные
горизонтальные инсоляционные углы светопроемов,
что в большей степени отвечает их физической
сущности и позволяет решать инсоляционные
задачи с большой степенью точности.
Помимо рассмотренных графиков и
прибора, имеющих наибольшее применение в
проектной практике, разработаны графики
Н. М. Гусева, Л. Л. Дашкевича, графические
таблицы Н. В. Оболенского, графики Барнета,
а также светотехнические приборы для
исследования инсоляции на моделях зданий,
застройки и отдельных элементов зданий.
Ограничение вредного воздействия
инсоляции и регулирование поступления солнечной
радиации в помещение обеспечивается
применением солнцезащитных устройств (СЗУ).
Нормы регламентируют применение СЗУ в
производственных помещениях с постоянным
пребыванием работающих, где выполняются
работы от наивысшей до средней точности,
предприятий, располагаемых в районах
южнее 50° с. ш. Тип СЗУ в зависимости от
ориентации и строительно-климатического района
приведен в табл. 41.1. В общественных и
жилых зданиях СЗУ предусматриваются с
учетом требований соответствующих
нормативных документов.
СЗУ делятся на стационарные и
регулируемые. Стационарные по своей форме можно
подразделить на горизонтальные,
вертикальные и ячеистые. Правильно
запроектированные стационарные СЗУ должны обеспечивать
защиту от инсоляции в жаркое время года
и пропускать солнечные лучи в помещение
тогда, когда это необходимо (например, в
зимнее время или в школах в часы, когда в
помещении нет учащихся). Регулируемые
СЗУ (венецианские жалюзи, подвижные
ребра и т. д.) изменяют свою форму в
'соответствии с желанием людей, находящихся в
помещении, и являются надежным, но дорогим
средством защиты от солнечной радиации.
Правильность проектирования
стационарных СЗУ обеспечивается расчетом их
размеров и расположением относительно светопро-
ТАБЛИЦА 41.1. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ' ТИПЫ СОЛНЦЕЗАЩИТНЫХ УСТРОЙСТВ, КОТОРЫЕ СЛЕДУЕТ
ПРЕДУСМАТРИВАТЬ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ С ПОСТОЯННЫМ ПРЕБЫВАНИЕМ РАБОТАЮЩИХ
Солнцезащитные устройства, изделия и материалы
|Строительно-клима-
тические районы по
схематической карте
районирования
территории СССР
(СНиП И-А.6-72)
Ориентация
светопроемов по сторонам
горизонта (при отсчете
азимута от севера,
град)
Коэффициент свето-
пропускания, т5
Убирающиеся регулируемые жалюзи
междустекольные
наружные
Стационарные жалюзи и экраны с защитным углом
не более 45° лри расположении пластин жалюзи или
экранов под углом 90° к плоскости окна:
горизонтальные
вертикальные
Горизонтальные козырьки:
с защитным углом не более 30°
с защитным углом от 15 до 45° (многоступенчатые)
Светораосеивающие стеклоблоки и профильное стекло
Светора'ссеивающие стеклопластики и стекла (для
фонарей)
III
III и IV
II и IV
II и IV
II и IV
II и IV
II и IV
70—290
70—290
160—200
50—70,
290—310
160—200
160—200
70—290
70—290
0,65
0,75
0,8
0,9—0,6
0,8—0,5
0,6
— 194 —

ема. Для определения необходимого размера
выноса горизонтального солнцезащитного
устройства в зависимости от ориентации све-
топроема (рис. 41.14) применяются формулы,
предложенные И. А. Сухановым:
/
tg^ = ~77 =ctg h° cos a; (41Л)
/ = Я ctg h0 cos a, (41.2)
где p — угол, образованный вертикально ^проекцией
солнечного луча, проходящего через" край
козырька в нижней точке окна:
/ — вынос козырька;
Н — расстояние от низа козырька до низа окна;
h0 — угол высоты солнцестояния, определяемый для
периода апрель—август по графикам Б. А.
Дунаева или таблицам И. К. Разумова;
а — угол между горизонтальной проекцией
солнечного луча к центру проема и перпендикуляром
к фасаду здания в этой точке.
При ориентации окон на юг принимается
/ = tfctg (110° -<р). (41.3)
При ориентации на восток
/ = # ctg (75° — ф), {АХ Л)
где ф — географическая широта местности.
Эти же формулы могут быть применены
для расчета ширины планки жалюзи (см. рис.
41.14, б и в).
Для определения размера выноса
вертикальных солнцезащитных экранов
.принимается
l = tg (90°-a) =tg у, (41.5)
где у — угол, образованный горизонтальной проекцией
солнечного луча и горизонтальной линией в
плоскости фасада здания (v = 90°—а; см рис
41.14, г). Р
И^ Н^
Рис. 41 14. Горизонтальные, наклонные и вертикальные
СЗУ
Схемы к- расчету солнцезащитных устройств:
а — горизонтальных; б, в — жалюзи с горизонтальными и
наклонными планками; г — вертикальной стенки-экрана
Необходимую форму и размеры СЗУ
можно определять также с помощью светоплано-
мера Д. С, Масленникова. При этом можно
добиться, чтобы заданная точка инсолирова-
лась строго в определенное время года и дня.
Расчеты и проектирование
солнцезащитных устройств долж-ны основываться на
комплексном учете как климатических
особенностей местности (температура, влажность,
облачность, прозрачность атмосферы, ветры
и др.), так и требований к освещению
помещений п их вентиляции.

ПРИЛОЖЕНИЕ К ГЛАВЕ Г
ТАБЛИЦА II
ВОЗГОРАЕМОСТЬ И МИНИМАЛЬНЫЕ ПРЕДЕЛЫ
ЭЛЕМЕНТОВ ЗДАНИИ ИЛИ СООРУЖЕНИЙ, Ч
ОГНЕСТОЙКОСТИ
Степень
огнестойкости зданий или
сооружений
I
II
III
IV
V
Элементы зданий или сооружений
несущие и само-
несущие стены,
стены лестничных
клеток, колонны
Несгораемые;
3
Несгораемые;
2,5
Несгораемые;
2

Трудносгораемые; 0,5
Сгораемые
заполнение
фахверка каркасных
стен и навесные
стеновые панели
Несгораемые;
1
Несгораемые;
0,26
То же

Трудносгораемые; 0,25
Сгораемые
междуэтажные и
чердачные
перекрытия
Несгораемые;
1,5
Несгораемые;
1

Трудносгораемые, 0,75
Трудноегорае-
мые; 0,25
Сгораемые
совадетценшые
покрытия
Несгораемые; 1
Несгораемые;
0,25
Сгораемые
>
перегородки
(несущие)
Несгораемые; 1
Несгораемые;
0,25
Трудносгорзе-
мые; 0,25
То же
Сгораемые
противопожарные
стены
(брандмауэры)
Несгораемые; 4
То же
*
>
»
ПРИЛОЖЕНИЕ К ГЛАВЕ ///
ТАБЛИЦА III 1 КЛИМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ПО НЕКОТОРЫМ НАСЕЛЕННЫМ ПУНКТАМ СССР
Наименование городов
Температура воздуха, °С
расчетная для
конструкций
среднемесячная
самого
легких /j
массивных
холодного
месяца
жаркого
месяца
средняя

максимальная
Средние скорости
ветра
января
Влажност-
но-кли-
матическая

характерно -ика
Александровск-Сахалинский
Алма-Ата .... . .
Архангельск
Астрахань
Ашхабад .
Баку
Барнаул . ...
Батуми .... . .
Благовещенск
Братск ... . . . .
Брест
Брянск
Великие Луки . .
Вильнюс . . .
Зилюйск . . . .
Витебск . .
Владивосток
Владимир
Волгоград . ...
Вологда
Воркута .....
Воронеж .... . .
Ворошиловград . .
Гомель
Горький . . . . •
Гродно
Грозный
Днепропетровск
Дудинка .... . -
Енисейск •
Ереван
Жданов
Запорожье
Златоуст
Иваново
Игарка
—32
—28
—36
—26
—14
—6
—43
—2
—37
—46
—24
—29
—31
—25
—56
—31
—26
—33
—29
—35
—45
—30
—29
—27
—33
—25
—23
—26
—51
—50
—20
—28
—25
—36
—33
—53
—26
—27
—32
—22
—11
—4
—39
— 1
—34
—43
—20
—24
—27
—23
—52
—26
—25
—27
—22
—31
—41
—25
—25
—25
—30
—21
— 16
—24
—46
—47
— 19
—23
—23
—30
—28
—48
—18,5
—8,0
— 12,5
-6,8
1,4
3,8
—17,7
6,5
—24,3
—23,6
-4,4
—8,5
—8,2
—5,5
—38,2
—7,8
— 14,4-
—11,4
—9,2
—11,7
—20,4
—9,3
—6,6
—6,9
— 12
—5,1
-3,6
—5,4
—28,0
—22
—4,0
—5,2
—5,2
— 15,4
— 11,8
—28,6
16,
22,
15,
25.
30,
25,7
7
6
4
2
,8
,4
,2
19
22
21
18
18
18
17
18,0
18,0
18,0
20,0
18,1
24,2
17
И
19
22
18
18
18
23,8
22,3
12,8
18
25.
22,
22,
16,
17,
14,
20,5
28,5
20,8
30,9
37,5
29,8
25,7
26,0
2в;э
25,1
24,6
24,8
23,0
23,4
24,2
23,1
23,2
23,5
30,6
22,2
17,1
25,9
29,1
24,2
23,1
23,6
30,7 1
28,2
17,5
24,4
32,5
28,7
29,2
22,0
23,0
19,5
6
3
5
6
6
5
3
5
9
i;
6,
ю,
5,
5,
5,
5,
5,
3,
5,
7,
3,
2,
6,
5,
4,
4,
7,
7,8
1,9
5,9
4,8
2,8
8,4
5,9
,6
,4
,2
,3
,1
,5
,0
,9
,0
,5
,1
,0
,1
,4
,3
,5
,1
,1
,5
,5
,7
,7
,5
,1
,4
,6
3
4
3
о
о
о
3
о
о
4,
0
0
3,6
3,5
3,6
2,8
4,4
0
В
С
В
С
с
с
В
у
с
У
У
У
У
с
У
В
У
с
У
У
с
с
У
У
У
с
с
У
У
с
с
с
с
У
У
— 196 —

Продолжение табл. Ill Л
Наименование городов
1
Казань
Камышин
Комсомольск-на-Амуре . .
Красноводск
Краснодар
Красноярск
Куйбышев . ....
Курск
Кустанай
Львов
Магадан
Магнитогорск . ...
Минск
Могилев
Москва
Мурманск
Николаев . . . .
Николаевск-на-Амуре
Новгород ....
Новокузнецк .
Новороссийск
Новосибирск .
Одесса
Омск . .
Орджоникидзе
Оренбург . . .
Орск . .
Павлодар . . ....
Пенза
Пермь
Петрозаводск
Петропавловск-Камчатский
Полтава
Псков
Рига
Ростов-на-Дону
Рязань
Саранск .
Саратов
Свердловск
Севастополь
Семипалатинск
Симферополь
Среднеколымск
Ставрополь
Таллин
Тамбов
Ташкент
Тбилиси
I Температура воздуха, вС
расчетная для
конструкций
легких tt
' 2
—40
| —35
—33
—22
—31
—30
—35
—24
-26
—35
—20
—37
— 11
—23
—44
—36
—29
—40
—28
—23
—37
—37
—30
—29
—32
—34
—22
—38
—31
—41
— 19
—42
—21
—41
—19
—35
—36
—40
—33
—38
—33
—24
—27
—31
—25
—27
—33
—34
—33 1
—38 1
—14
—39 1
—20
—31
—54
—23
—25
—32
—18
—10
массивных
1 3
—38
—30
—29
—18
| —26
1 —26
1 —32
—20
—21
—31
—15
-34
—7
— 19
-40
—27
—24
—35
—25
— 19
—35
—34
—25
—25
—25
—28
— 19
—35
—27
—38 1
—13 !
—39 1
—17
—37
— 17
—29
—29
—37
—27
—34
—29 J
—23
—22
—26
—20
—22
—21
—28
—28
-31
—11
—38
— 16
—26
—52
—18
—21
—27
—15
—7
среднемесячная самого
холодного
месяца
4
—20,9
—13,5
—10,4
-3,4
—10,0
—11,0
—15,1
-4,9
—5,9
—14,2
-3,5
—25,6
2,9
—1,8
—17,1
—13,8
-8,6
—17,7
—7,7
—3,9
—21
—16,9
—6,9
—7,5
—9,4
—10,0
—3,6
—23,9
—8,6
— 17,8
2,6
— 19
—2,5
— 19,2
—5
—14,8
—16,4
— 17,9
— 12,1
-15,1
—9,8
—8,4
-6,9
—7,5
—5,0
—5,7
— 11,1
— 12,1
— 12
—15,3 !
2,7
—16,2 ;
—1,0
—8,6
—37,6 1
—3,7
—4,7
—10,8
0,9
0,9
жаркого
месяца
1 5
17,6
19
17,2
17,4
17,6
23,8
20,3
17,9
19,8
17,8
21,5
19,9
1 28,8
23,2
18,7
20,7
19,3
20,2
17,8
18,8
12,6
18,3
17,8
18,2
19,3
12,4
23,0
16,5
17,3
18,5
23,7
18,7
22,2
18,3
19,7
21,9
21,3
21,2
19,8
18,1
16,6
13,5
20,6
17,6
17,1
22,9
18,8
19,3
21,5
17,4
22,4
22,2
21,8 1
17,6
13,6 1
21,9
16,6
20,2
26,9
24,4
средняя
мальная
1 6
24,8
24,7
22,8
22,4
23,4
29,9
27,0
! 23,3
1 25,6
1 23,2
28,1
24,9
33,9
29,8
24,5
26,3
25,0
26,8
22,1
23,6
17,9
24,7
23,2
23,6
24,4
17,4
29,4
21,3
22,8
24,7
28,4
24,6
26,9
24,5
25,2
28,5
28,2
27,5
25,6
23,7
21,0
16,9
26,5
22,9
21,9
29,1
24,4
25,1 1
27,8
22,9
26,5
29,2
28,2 1
22,7
18,9
27,2
20,8
26,1
35,3
30,8
Средние
СКОРОСТИ
ветра
января
1 7
2,8
5,7
6,2
—
' 5,0
1 8,5
1 7,7
4,8
1 4,3
5,3
4,2
5,7
5,2
3,6
6,2
5,4
5,3
5,8
4,2
6,4
6,6
8,1
5,4
5,0
4,9
7,5
5,4 |
4,5 J
6,6 |
5,6
6,7
5>7
8,5
5,1
3,0
6,1
5,0
6,7
5,6
3,8
5,9
7,6
6,2
4,8
4,5 1
6,5 1
7,3
6,9 1
5,6 1
5,0 |
6,4 1
4,3
6,0
6,8
2,9
7,4
7,7
4,7
1,7
3,9
июля
8
0
3,6
0
—
3,0
4,6
0
3,0
0
4,0
—
0
5,3
2,7
0
3,2
3,5
4,7
0
0
0
0
3,8
3,3
3,4
3,8
3,2
0
3,8
0
2,9
0
3,9
3,6
0
3,9
0
4,2
0
—
3,2
0
4,4
3,3
0
3,6
4,1
0
—
0
2,3
0
2,8
3,2 |
0 1
0
4,9
2,8
1,2
0
Влажност

но-климатическая
ристика
1 9
с
с
у
у
у
с
с
у
У
у
с
у
1 с
с
с
с
У
с
в
У
У
с
У
У
У
в
с
У
в
с
У
У
с
с
У
с
с
с
с
У
У
в
с
У
У
с
У
с
с
с
с
с
с
У
с
с
в
У
с
с
— 197

Продолжение табл. III.1
Наименование городов
1
Уфа
Харьков
Целиноград
Чернигов
Южно-Сахалинск ....
Температура воздуха, СС
расчетная для
конструкций
легких tt
2
—46
—44
—31
—36
—36
—27
—34
—28
—39
—35
—27
—41
—27
—58
массивных
/6
3
—44
—40
—28
—31
—29
—23
—32
—23
—35
—29
—22
—38
—24
—55
среднемесячная самого
холодного
месяца
4
—33,3
—19,2
— 10,1
—13,8
—14,1
—5,6
—22,3
-7,3
-17,4
—15,5
—6,7
—26,6
—13,8
—43,2
жаркого
месяца
5
7,5
18,1
18,4
19,6
19,3
24/1
21,1
20,8
20,2
18,8
19,4
18,8
17,3
18,7
средняя
мальная
6
21,8
23,7
24,2
25,7
25,3
31,1
25,7
26,7
27,0
24,6
25,0
26,3
22,7
25,2
Средние
сксоости
ветра
января
/
5.6
4,9
—
—
2,4
5,9
5,0
7,7
4,5
4,2
3,9
8,5
2,6 )
июля
8
0
3,4
—
—
0
0
0
5,0
3,2
3,5
0
3,6
0
Влажност-
но-кли-
матическая
ристика
9
У
У
У
с
с
с
У
с
с
с
У
с
в
с
Примечание. В последней графе таблицы буквы обозначают В — влажные, У — умеренные и С — сухие.
ПРИЛОЖЕНИЕ К ГЛАВЕ VI
ТАБЛИЦА IV.I. ВЕЛИЧИНЫ РАСЧЕТНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СТРОИТЕЛЬН ЫХ МАТЕРИАЛОВ
Наименование материалов
1
Объемная
масса
в воздушно-
сухом
состоянии, кг/м8
2
Коэффициент
теплопроводности Я ккал/м-ч«°С при
условиях
сухих
3
нормальных
4
Коэффициент
теплоусво-
ения £,
'ккал/м2-ч-°С
(в нормальных
условиях)
5
Коэффициент
паропрони-
цаемости ц.
г/м • ч • мм
рт. ст.
6
Изделия из асбеста (удельная теплоемкость С=0,2 якал/(кг-СС)
Асбестоцементные листы и плитки 1900 I 0,45 I 0,50
7,04
0,0035
Асфальтовые и битумные материалы (С=0,4 икал/кг • °С)
Асфальт в полах и стяжках
1800
0,65
0,65
11,05
0,001
Бетоны (С=0,2 ккал/(кг-°С)
Железобетон
Бетон на каменном щебне или гравии
Бетон на кирпичном щебне ....
Шлакобетон на котельных шлаках .
То же
Шлакобетон на доменных шлаках .
То же
Керамзитобетон
Бетоны ячеистые (газобетон, пенобетон,
силикат)
То же
2500
2400
2000
1600
1200
1600
1200
1200
800
600
1000
600
400
1,65
1,5
0,8
0,60
0,40
0,50
0,35
0,35
0,20
0,15
0,30
0,15
0,11
1,75
1,6
0,9
0,65
0,45
0,55
0,40
0,40
0,25
0,20
0,35
0,18
0,13
Вата минеральная, стеклянная и изделия из нее (С=0,18 ккал/|(кг-°С}
Плиты минераловатные мягкие на
синтетическом связующем :
Плиты минераловатные жесткие на битумном
связующем (С=0,22)
175
300
0,045
0,06
0,050
0,065
14,13
9,8
7,35
5,48
6,7
5,1
5,1
3,3,
2,5*
4,2
2,37
1,65
0,65
1,05
0,004
0,004
0,007
0,01
0,014
0,012
0,014
0,014
0,025
0,035
0,015
0,023
0,030
0,055
— 198 —

Продолжение табл. IV. 1
Наименование материалоз
1
Объемная
масса
в воздушно-
сухом
состоянии, кг/м3
2
Коэффициент
теплопроводности X ккал/м-ч-°С при
условиях
сухих
3
нормальных
4
Коэффициент
теплоусво-
ения S,
ккал/м2-ч«°С
(в нормальных
условиях)
5
Коэффициент
паропрони-
цаемости \х
г/м»ч«мм
рт. ст.
6
Газостекло, пеностекло, денокералит (С=0,21 ккал/(кг-°С)
Газостекло и пеностекло
Стекло оконное . . .
300
2600
0,09
0,7
Грунтовые материалы (С=0,2 ккал/кг-°С)
Саманные стены (С=0,25) . . .
Смазка глинопесчаная
Смазка глиноопилочная (С=0,3)
Засыпка из песка
1600
1800
800
1700
0,5
0,5
0,2
0,4
Дерево и изделия из него (С=0,6 ккал/(кг-°С)
Хвойные породы поперек волокон . . .
То же, вдоль волокон
Фанера клееная
Плиты фибролитовые на портландцементе
Плиты древесноволокнистые
То же
500
500
600
400
200
400
Шлак топливный .
То же
Шлак доменный . .
Гравий керамзитовый
Гранит, гипс, базальт
Мрамор
Известняк ....
Известняк-ракушечник
Туф артикский . .
Засыпки теплоизоляционные (С-
1000
0,12
0,25
0,13
0,12
0,06
0,09
=0,2 ккал/(кг-вС)
700
500
600
0,2
0,15
0,12
0,15
Камни природные (С=0,22 ккал/кг-вС)
2700
2700
2100
1500
1300
3,0
2,5
1,1
0,55
0,28
Кирпичная кладка (С=0,21 ккал/(кг-°С)
Кладка из глиняного обожженного кирпича -на
тяжелом растворе
Кладка из силикатного кирпича на любом
растворе
Кладка кз пористого кирпича (р= 1300 кг/м*),
семищелевых камней, дырчатого кирпича, на
тяжелом растворе
1800
1900
1400
0,6
0,65
0,45
0,11
0,7
0,6
0,6
0,25
0,5
0,15
0,3
0,15
0,15
0,07
0,12
)
0,25
0,19
0,14
0,17
3,0
2,5
1,2
0,60
0,30
0,7
0,75
Сталь строительная
Алюминий . .
Металлы (С=0,П5 ккал/(кг-°С)
I 7850 I 50
.... I 2600 I 190
0,50
50
190
Органические теплоизоляционные материалы (С=0,4 ккал/(кг-вС)
Плиты торфоизоляционные | 250 | 0,055 | 0,065
Пористые полимерные материалы (С=0,32 ккал/кг-°С)
Пенопласт ПХВ-1
Пенопласт ПС-1
То же ... .
Пенопласт ПС-4
100
100
200
75
0,041
0,035
0,05
0,036
0,043
0,037
0,052
0,037
Растворы строительные и штукатурки (С=0,2 ккал/(кг-вС)
Цементно-песчаный раствор или штукатурка I I I
из него I 1800 0,65 I 0,80
Известково-песчаный раствор или штукатурка
из него 1600 0,60 0,70
Цементно-шлаковый раствор | 1400 | 0,45 | 0,55
1,3
9,73
7,9
7,5
3,95
6,63
3,4
4,83
3,75
2,79
1,35
2,49
3,63
2,6
1,90
2,3
21,5
19,6
11,96
7,15
4,68
8,3
8,6
6,15
108,4
121,5
1,3
0,6
0,55
0,93
0,48
8,65
7,65
6,35
0,003
0
0,023
0,013
0,025
0,022
0,0082
0,043
0,003
0,035
0,032
0,025
0,026
0,029
0,031
0,04
0,0015
0,0015
0,008
0,02
0,013
0,014
0,014
0,018
0,025
0,055
0,012
0,016
0,015
199 —

Продолжение табл. IV.1
^-Наименование материалов
1
Объемная
масса
в воздушно -
сухом
состоянии, кг/м3
2
Коэффициент
теплопроводности А, К1кал/м-ч-°С при
условиях
сухих
3
нормальных
4
Коэффициент
тепло-
усвоения 5,
ккал/м2.ч.°С
(в нормальных
условиях)
5
Коэффициент
паропро-
ницаемости ji,
г/м • ч • мм
рт ст.
6
Рулонные материалы (С =
Линолеум полив'инилхларидный
То же, на тканевой основе . .
Рубероид, пергамин, толь . .
многослойный
1800
1500
600
= 0,35 ккал/(кг-
0,33
0,22
0,15
JC)
0,33
0,22
0,18
7,35
5,47
2,85
0,0002
0,0002
Примечания 1 При теплофизических расчетах ограждающих ко-нструкций значения коэффициентов теплопроводности
строительных материалов следует принимать
для сухих условий:
а) для помещений с относительной влажностью менее 50%, размещенных в зданиях, эксплуатируемых в зонах с сухим и
умеренным климатом,
б) для помещений с влажностью от 50 до 60% (например, жилых), в зонах с сухим климатом,
для нормальных условий:
d) для помещений с влажностью менее 50%, но в зонах с влажным климатом;
б) для помещений с влажностью от 50 до 60% в зонах с умеренным климатом;
в) для помещений с влажностью от 61 до 75%, .но только в зонах с сухим климатом.
Приведенные значения Я для нормальных условий следует повышать на 10% для наружных ограждающих конструкции,
выполняемых из медленно высыхающих материалов 'силикатных блоков, шлакобетона, гипсобетона, золобетона и т п )
a) для пом-ещений с влажностью от 50 до 60% в зонах с влажным климатом;
б) для помещений с влажностью от 61 до 75% в зонах с умеренным и влажным климатом;
b) для помещений с влажностью более 75% в любых климатических зонах.
2 При использовании в ограждающих конструкциях утеплителей, подверженных уплотнению, деформациям или усадке
(мягкие минераловатные плиты, войлок, стиропор и т. п ), нормируемые значения коэффициента теплопроводности этих утеплителей
повышаются на 20%
3 Значения коэффициентов парощюницаемости, приведенные в таблице, соответствуют влажности материалов w80 по
изотерме сорбции три 80%. При меньшей влажности материала а> значения коэффициентов паюопрони-цаемости ш следует определять
'80 "
устанавливая величины
И СО,
8 по изотерме сорбции для соответствующего материала
ПРИЛОЖЕНИЕ К ГЛАВЕ V
ТАБЛИЦА VI ЗНАЧЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОГО ПАРЦИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ ВОДЯНОГО ПАРА, ММ РТ СТ.
ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУР (ПРИ АТМОСФЕРНОМ ДАВЛЕНИИ 755 ММ)
Для температур от 0 до —40°С (над льдом)
°с
0
—1
2
— 3
/1
—5
—о
-7
—8
Е мм ,
1
"4,58
4,22
3,88 !
3,57
3,28 !
3.01 J
2,76 1
2,53 '
2.32
1
С
—9
— 10
—11
— 12
— 13
— 14
— 15
— 16
—
!
£, мм 1
!
2,13 1
1,95
1,78
1,63 \
1,49
1,36 1
1,24
1,13 1
~~ !
^С
: —17
— 18
—19
1 -20
—21
—22
—23
—24
—
Е, мм
1,03
0,94
0,85
0,77
0,7 1
0,64
0,58 1
0,52
—
°с
—25
—26
—27
—28
—29
—30
—31
—32
—
Е, мм
0,47
0,42
0,38
0,34
0,31
0,28
0,25
0,23
—
°с
—33
—34
—35
-36
—37
—38
—39
—40
Е, мм
0,205
0,185
0,17
0,15
0,13
0,12
0,105
0,09
Для температур от 0 до +50°С (над водой)
°с
0
I
2
3
4
5
6
7
Ь
9
—
1
Е мм !
4,58
4,93
5,29 i
5,69
6,10 ;
6,54
7.01
7.51
8,05 !
8.61 |
— 1
>С
10
! и
12
13
14
15
16
17
18
19
—
Е, мм 1
1
9,21 !
9,84
10,52
11,23
11,99
12,79
13,63 ,
14,53 !
15,48
16,48
— i
сс
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
—
1
Е, мм
17,54
18,65
19,83
21,07
22,38
23,76 1
25,21 1
26,74
28,35 I
30,04 |
— 1
°с
30
31
32
33
34
35
| 36
37
38
39
—
£\ мм
31,82
33,7
35,66
37,73
39,9
42,18
44,56
47,07
49,69
52,44
— !
°С
Е, мм
40 55,32

ПРИЛОЖЕНИЕ К ГЛАВЕ VI
ТАБЛИЦА VI.1. СКОРОСТЬ ПРОДОЛЬНЫХ ВОЛН
Продолжение табл. VI.2.
Наименование материала
Скорость, Си м/с
Бетон, железобетон
Гипсобетон, шлакобетон
Щлакопемзобетон
Кирпич
3700
4000
3500
2300
ТАБЛИЦА VI.2. НОРМАТИВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ
ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
Типы зданий и ограждающих конструкций
Жилые здания
Перекрытия между жилым-и
помещениями
Перекрытия между жилыми
помещениями и подвалами, холлами,
лестничными клетками
Перекрытия между помещениями
квартиры и расположенными внизу кафе,
магазинами, спортивными залами, АТС и
другими «шумными» помещениями
Перекрытия между комнатами в
квартире в двух уровнях
Стены и перегородки между
квартирами
Стены между помещениями квартиры
и лестничными клетками, холлами,
коридорами, вестибюлями
Стены между помещениями квартиры
и ресторанами, спортивными залами,
кафе, магазинами и другими «шумными»
помещениями
Показатель

звукоизоляции, дБ
Ев
0
0
+ 10
—9
0
0
+ 10
£у
+з
-3
4-3
—о
—
—
—
Типы зданий и ограждающих конструкций
Перегородки без дверей между
комбатами в квартире
Перегородки между комнатами,
кухней и санитарным узлом одной
квартиры
Общежития и гостиницы
Перекрытия между жилыми
комнатами ,в общежитиях и между номерами в
гостиницах
Перекрытия, отделяющие жилые
комнаты в общежитиях и номера в
гостиницах от помещений общего
пользования (лестничных клеток, холлов,
вестибюлей)
Стены и перегородки между жилыми
комнатами в общежитиях и номерами
в гостиницах
Стены и перегородки, отделяющие
жилые комнаты в общежитиях и номера
гостиниц от помещений общего
пользования
Больницы и санатории
Перекрытия между палатами
Перекрытия между операционными и
другими помещениями
Перекрытия, отделяющие палаты,
кабинеты врачей от помещений общего
пользования
Стены и перегородки между палатами
в больницах и санаториях
Стены и перегородки, отделяющие
палаты, операционные, читальные залы в
санаториях от помещений общего
пользования
Т А Б Л И Ц А VI 3 ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ УПРУГИХ ПРОКЛАДОК
\Чатео ;зл
Средняя
|ПЛОТНОСТ]
кг/м3
Минимальная
толщина
прокладок в
необжатом
состоянии,
мм
I Расчетный модуль
| упругости при удель-
I ной нагрузке
стати-
ческии

динамический
Е, Па КГ,£П. Па-10(
Показатель

звукоизоляции, дБ
—5
— 1
—1
.Расчетная
удельная
статическая
нагрузка,
Па-103
Допускаемые
напряжения
Маты минераловатные. поошитые з 5v\iare '
ГОСТ 9573—60 " '
Маты минераловатные на синтетической
связке, ГОСТ 9573—60 М?ТУ 6-11-14-64
Маты из стеклянного волокна простеганные
ГОСТ 2245—43
Плиты минераловатные и стеклозолок чистые
на синтетичгскои связке. ГСЗТ 9573—50. СТ"
35-462-63 I
100
100
100
150
150
150
50
50
50
100
100
100
100
150
150
150
150
Древесноволокнистые изоляционные плиты,! 200—250
ГОСТ 4598—60 ! 200—250
j 200—250
i 200—250
I 200—250
30
30
30
30
30
30
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
25
25
25
25
2Z
15
20
30
15
20
30
15
20
30
15
20
30
40
15
20
30
40
300
300
300
300
300
' 0,3
0,5
0,9
0,4
0,8
1,5
0,1
0,3
0,7
0,3
0,5
0,9
1,3
0,4
0,8
1,5
2,1
1,4
1,9
2,5
3,1
3.7
2
5
10
2
5
10
2
5
10
2
5
10
15
о
5
10
15
2
5
10
15
20
10
10
10
10
10
10
10
10
10
20
20
20
20
30
30
30
30
40
40
40
40
40

ТАБЛИЦА VI.4.1. ПОКАЗАТЕЛИ ИЗОЛЯЦИИ
ОТ УДАРНОГО ШУМА ДЛЯ НЕСУЩИХ ПЛИТ
.ПЕРЕКРЫТИЙ
Продолжение табл. VI.4.2
Несущие плиты перекрытий
Сплошная железобетонная
плита
То же
Железобетонный настил с
круглыми пустотами

Толщина,
см
12
14
16
22
Показатель
изоляции
от ударного
шума Е , дБ
—19
— 16
—13
—18
ТАБЛИЦА VI.4.2. ПОВЫШЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ
ИЗОЛЯЦИИ ОТ УДАРНОГО ШУМА ЗА СЧЕТ ПОЛА
С РУЛОННЫМ ПОКРЫТИЕМ, ^EV
Тип пола с рулонным покрытием
Линолеум на .войлочной вязаль-
но-прошивной основе,
дублированный
То же
Линолеум на войлочной
'иглопробивной основе
Линолеум на тканевой основе
То же
Линолеум на вспененной
перхлорвинил о© ой основе, слой
износа — ворсовый
Общая
толщина,
см
0,35
0,49
0,45
0,34
0,39 |
0,44
Повышение
показателя
изоляции от
ударного
шума А Е ,
| ДБ
17
20
18
18
20
24
Тип пола с рулонным покрытием
Линолеум (на вспененной поли-
винилхлоридной основе, слой
износа дублированный *
То же
Ковровый настил (ворсолин)
Общая
толщина,
см
0,58
0,47
0,42
Повышение
показателя
изоляции от
ударного
шума А Е >
ДБ
25
24
24
ТАБЛИЦА VI 5.2. ПОПРАВКИ К ДОПУСТИМЫМ
УРОВНЯМ ЗВУКОВОГО ДАВЛЕНИЯ И УРОВНЯМ ЗВУКА
Влияющий фактор
Характер шума
Место
расположения объекта
Время суток (для
пп. 1, 2, 4 и 5 табл.
VI. 5.1 приложения)
Длительность
воздействия
прерывистого шума IB дневное
время за наиболее
шумные 7г ч
Условия
Широкополосный
Тональный, импульсный
Курортный район
Проектируемый город
ской жилой район
Жилая застройка,
расположенная в
существующей застройке
День — с 7 до 23 ч
Ночь —с 23 до 7 ч

Поправки в дБ
или в
ДБА
Суммарная
ность, %:
56—<iao
18-56
6—18
менее 6
длитель-
0
—5
—5
0
+5
+10
0
0
+5
+10
+15
ТАБЛИЦА VI.o.l. ДОПУСТИМЫЕ УРОВНИ ЗВУКОВОГО ДАВЛЕНИЯ И УРОВНИ ЗВУКА
Назначение помещений или территорий
Уровни звукового давления, дБ, при
среднегеометрических частотах октавных полос, Гц
63
125
250
500
1000
2000
4000
8000
Уровни
звука,
ДБ А
Палаты -больниц и санаториев
Жилые комнаты квартир, спальные помещения
в детских дошкольных учреждениях, жилые
помещения домов отдыха
Кабинеты (врачей 'больниц, концертные залы,
номера гостиниц, жилые комнаты в общежитиях
Классы и аудитории в школах и учебных
заведениях, читальные залы, зрительные залы
театров, клубов, кинотеатров
Территории жилой застройки, непосредственно
прилегающие к жилым домам
Рабочие помещения административных зданий
Залы кафе и ресторанов, столовые, фойе
театров и кинотеатров
Торговые залы магазинов, спортзалы,
пассажирские залы вокзалов и аэропортов, предприятия
бытового обслуживания
51
55
59
63
67
71
75
79
39
44
48
52
57
61
66
70
31
35
40
45
49
54
59
63
24
29
34
39
44
49
54
58
20
25
30
35
40
45
50
55
17
22
27
32
37
42
47
52
14
20
25
30
35
40
45
50
13
18
23
28
33
38
43
49
25
30
35
40
45
50
55
60
— 202 —

ПРИЛОЖЕНИЕ К ГЛАВЕ VIII
ТАБЛИЦА VIIIЛ. ГРАФИКИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ПЛОТНОСТИ D, СКОРОСТИ v И ИНТЕНСИВНОСТИ q
движения людских ПОТОКОВ В НОРМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ
Q, м/мин
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
о
D, м2/м
Через проемы
По горизонтальным
путям
По лестницам
вверх
ПТрУ По лестницам
вниз
2/^2
i
: 111 \тгШ
iJllil 1IL.111.11
/Ж/Г
щЩШ
W\ Титпт
7 ^
| 1|
Т11 11 НшТГМ
■и
^^^ffi^'
н
[Н ill В
1 1 1 [ II 1 1 11 1 1 1 1 1 III 1
1 1 1 1 1 1 1 [[ 1 1 1 1 1 1 11 1
I!Ill 11 HI 11 Hi HI 1
ШЩ
ttspWt-I 111111
fnT j г
1 1 \иШи
ш
ml
; i i i i i i i i i i i i j-
11
111 li 111llffli
Ш
ЯЕ
Ш
1
is
1111
j 111
tf+f
JjiLLt
jffiz
■
1 j 1 1 1 ly-
111II11
f»
l пи 11
Щ10.65:
mljJJJ 1
птггШ
1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
III
1И111И H-t
fjjff
jffffiHI [m
Ml!
ТмМП iTiPil
M j j 1 1 1 j | 11 i j i
1 1 u 1 1
it) 1 1 1 111-M-H4
Щ
"ТТТИ'
За
tltf
1
Щ
j 1 1 j
{■■) ,1,1
m
V
Через проемы
•По горизонтальным
путям
.По лестницам
вверх
По лестницам
вниз
0,335
0,1 0,2 0,3 ОД
0,61 07 0,75 0,92
0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
D, м2/м2
<•) ~ максимальные значения интенсивности движения (cjfMaKC]
— 203 —

ТАБЛИЦА VI11.2. ГРАФИКИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ПЛОТНОСТИ Z), СКОРОСТИ v И ИНТЕНСИВНОСТИ q
ДВИЖЕНИЯ ЛЮДСКИХ ПОТОКОВ В АВАРИЙНЫХ УСЛОВИЯХ
Через проемы
По горизонтальным
путям
По лестницам
вверх
По лестницам
вниз
D'. м2/м2
Через проемы
По горизонтальным
путям
По лестницам
вверх
По лестницам
низ
0,335 0,610,63 0,72 0,92
3 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
В,м2/м2
максимальные значения интенсивности движения ( cj,M4kc)
- 204 -

ПРИЛОЖЕНИЕ К ГЛАВЕ X
ТАБЛИЦА Х.1. ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА п (м-')
ДЛЯ УЧЕТА ПОГЛОЩЕНИЯ ЗВУКА В ВОЗДУХЕ
ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 20°С
Относительная
ность воздуха
30
40
50
60
70
80
90

влажно
Значения коэффициента п при час-
2000
0,0119
0,0104
0,0096
0,0090
0,0085
0,0081
0,0080
тоте, Гц
4000
0,0379
0,0287
0,0244
0,0224
0,0213
0,0204
0,0200
ТАБЛИЦА Х2. ЗНАЧЕНИЯ ФУНКЦИИ Ф(а )-= — ln(l—а ) ДЛЯ РАСЧЕТА ВРЕМЕНИ РЕВЕРБЕРАЦИИ
аср
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7^
0,8
0
0,00
0,10
0,22
0,36
0,51
0,69
0,92
1,20
1,61
1
0,01
0,12
0,24
0,37
0,53
0,71
0,94
1,24
1,66
2
0,02
0,13
0,25
0,39
0,54
0,73
0,97
1,27
1,72
3
0,03
0,14
0,26
0,40
0,56
0,76
0,99
1,31
1,77
4
0,04
0,15
0,27
0,42
0,58
0,78
1,02
1,35
1,83
5
0,04
0,16
0,29
0,43
0,60
0,80
1,05
1,39
1,90
6
0,06
0,17
0,30
0,45
0,62
0,82
1,08
1,43
1,97
7
0,07
0,19
0,32
0,46
0,64
0,84
1,11
1,47
2,04
8
0,08
0,20
0,33
0,48
0,65
0,87
1,14
1,51
2,12
9
0,09
0,21
0,34
0,49
0,67
0,89
1,17
1,56
2,21
Пример. Для а =0,29 находим из таблицы <р(а )—0,34.
ТАБЛИЦА ХЗ КОЭФФИЦИЕНТЫ ЗВУКОПОГЛОЩЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ И КОНСТРУКЦИЙ
Материалы или конструкции
Полы
Паркет
Дошатый по лагам
Кочер шерстяной обычного типа по бетону
То же, на войлочной подкладке толщиной 3 мм
Линолеум толщиной 5 мм по твердому основанию
Стены и потолки
Бетон
Стена кирпичная неоштукатуренная
Стена кирпичная оштукатуренная и окрашенная
'масляной краской
Мрамор, гранит и т. п.
Сухая штукатурка
Сухая штукатурка на расстоянии 50 мм от
поверхности
Деревянная обшивка, соона толщиной 19 мм
Деревянная панель толщиной 5—10 мм с воздушным
промежутком (около 50 мм)
Переплеты окон.ные, застекленные !
Занавеси и драпйрошда
Свободно висящая ткань в виде драпри весом, кг/м2:
0,35
0,50
0,60 (бархат)
0,65 (портьеры плюшевые складками) [
Коэффициент звукопоглощения при частоте, Гц
125
0,04
0,10
0,08
0,11
0,02
0,01
0,02
0,01
0,01
0,02
0,30
0,10
0,25
0,30
0,04
0,06
0,10
0,15 1
250
0,04
0,10
! 0,08
0,14
0,02
0,01
0,03
0,01
0,01
0,05
0,25
0,10
0,15
0,20
0,04
0,07
0,30
0,35 1
500
0,07
0,10
1 0,20
0,37
0,03
0,02
0,03
0,02
0,01
0,06
0,15
0,10
0,06
0,15
0,11
0,13
0,50
0,55 1
1000
0,06
0,08
0,26
0,43
0,03
0,02
0,04
0,02
0,01
0,08
0,08
0,08
0,05
0,10
0,17
0,22
0,65
0,70 1
2000
0,06
! 0,06
0,27
0,27
0,04
0,02
0,05
0,03
0,02
0,05
0,05
0,08
0,04
0,06
0,30
0,40
0,72
0,70 1
4000
0,07
0,06
1 0,37
0,30
0,04
0,03
0,07
0,03
0,02
0,05
0,05
0,11
0,04
0,04
0,35
0,40
0,65
0,65
— 205 —

Продолжение табл. Х.З
Материалы или конструкции
Коэффициент звукопоглощения при частоте, Гц
125
250
500
1000
2000
4000
Перфорированные конструкции толщиной 50 imm,
весом 9,7 кг/м2 из 3-мм фанеры по деревянным рамкам
60Х'в0 см, заполненные асбестовой ватой в мешковине:
при диаметре отверстий 4 мм и расстоянии по
центрам отверстий 4i0 мм
при диаметре отверстий 6 мм и расстоянии по
центрам отверстий 25 мм
при диаметре отверстий 7 мм и расстоянии по
центрам отверстий 30 мм
Плиты из фибролита толщиной 50 мм, весом 350 кг/м3
Древесноволокнистые плиты толщиной 26 мм, весом
200 кг/м3, перфорированные в одном направлении
(ширина борозды 5 мм, пгаг 30 мм)
Маты из дутьевого стекловолокна толщиной 25 мм,
весом '120 кг/м3, за жесткими перфорированными
древесноволокнистыми плитами объемным весом 800 кг/м3
Гипсовые перфорированные плиты с пористым
заполнителем, выпускаемые Белинским комбинатом строитель'
ных материалов (УССР):
без воздушного промежутка
с воздушным промежутком 100 мм
Плиты минераловатные, акустические, выпускаемые
комбинатом «Красный строитель» (г. Воскресенск,
Московская обл.).:
перфорированные (ПА/о), .без воздушного
промежутка
перфорированные (ПА/о), с воздушным
промежутком 100 мм
отделочные с набрызгом (Па/с), без воздушного
промежутка
отделочные с набрызгом (ПА/с), с воздушным
промежутком 100 мм
гладкие декоративные |(ПА/д), без воздушного
промежутка
«гладкие декоративные (ПА/д), с воздушным
промежутком 100 мм
Пористые акустические плиты «Акмигран»,
выпускаемые Павшинским комбинатом гипсовых и
термоизоляционных изделий (Москва):
плиты без воздушного промежутка
плиты с воздушным промежутком ilOO мм
Звукопоглощающая конструкция: слой пористого
звукопоглотителя толщиной не менее 100 мм, покрытый
стеклотканью Э-0,1, ГОСТ 8481—57 (или мешковиной)
и деревянными рейками; ширина реек 20—25 мм,
толщина 10—12 мм, расстояние между рейками 15—20 мм.
Пористый звукопоглотитель — минераловатные маты,
Y=il00 кг/м3 или ультратонкое стекловолокно (МРТУ
М-879-62)
Отверстия
Проем сцены
Отверстие оркестровой ямы и киноэкрана i
0,27
0,20
0,19
0,10
0,20
0,30
0,10
0,20
0,05
0,20
0,05
0,15
0,05
0,30
0,05
0,25
0,40
0,20
0,30
0,43
0,46
0,36
0,30
0,43
0,42
0,25
0,70
0,15
0,50
0,15
0,60
0,55
0,60
0,15
0,60
0,70
0,30
0,30
0,36
0,58
0,45
0,60
0,46
0,72
0,50
0,90
0,65
0,90
0,60
0,90
0,50
0,50
0,50
0,75
0,80
0,30
0,40
0,25
0,52
0,43
0,70
0,56
0,87
0,90
0,70
0,90
0,80
0,80
0,85
0,50
0,50
0,85
0,80
0,80
0,30
0,40
0,65
0,65
0,80
0,75
0,85
0,80
0,25
0,25
0,80
0,80
0,75
0,30
0,40
0,15
0,42 0,31
0,30 | 0,24
0,66 j 0,80
0,65
0,76
ТАБЛИЦА Х.4. ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ПЛОЩАДЬ ЗВУКОПОГЛОЩЕНИЯ
Слушатели и кресла
Слушатели на мягком кресле
То же, на жестком кресле
Кресло деревянное жесткое
Кресло с обивкой сидения и шинки искусственной
кожей
Полумягкое кресло, обитое тканью
Мя1кое кресло, обитое тканью с пористым
заполнителем сидения и (Спинки
Эквивалентная площадь звукопоглощения, м2, при частоте, Гц
125
0,25
0,20
0,02
0,08
0,08
0,15
250
0,30
0,25
0,02
0,Ю
0,10
0,20
500
0,40
0,30
0,03
0,12
0,15
0,20
1000
0,45
0,35
0,04
0,10
0,15
0,25
2000
0,45
0,35
0,04
0,10
0,20
0,30
4000
0,40
0,35
0,05
0,08
0,20
0,30
206 —

ПРИЛОЖЕНИЕ К ГЛАВЕ XI
ТАБЛИЦА XI.1 ЗНАЧЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА К (ПО СНиП П-А.8-72)
Отделочный материал
фасада зданий
Кирпич серый
Бетон светлый
Блоки облицовочные
керамические
Значения
коэффициента
отражения
отделочного.
материала
0,25
0,3
0,35
К
0,12
0,14 |
0,16
Отделочный материал
фасада зданий
Кракжа фасадная цветная на
бетоне светлая, атмосферостой-
кая
Краска фасадная на бетоне
белая, атмосферостоикая
Значения
коэффициента
отражения
отделочного
материала
0,45
0,6
К
0,2
0,25
ТАБЛИЦА
Вид светспропускающего
материала
Стекло листовое:
одинарное
двойное
тройное ......
Стекло'листовое
узорчатое или армированное . .
Стекло теплоотражающее
с пленочными покрытиями*
титановым
оловяно-сурьмяным или
кобальтовым ....
Стеклопластик листовой,
"плоский или нолнистый:
бесцветный
слабоокрашенный . .
интенсивно окрашенный
Органическое стекло:
молочное (светопро-
Армопленка
XI.2
*i
0,9
0,8
0.75
0,6
0,7
0 65
0,75
0,6
0,5
0,9
0,6
0,75
. ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ
Вид переплета
Переплеты окон и
фонарей промышленных
зданий:
а) деревянные:
одинарные - . . .
спаренные ....
двойные раздель-
б) стальные:
одинарные
открывающиеся ....
одинарные глухие
двойные открыв а -
двойные глухие . .
Переплеты окон жилых
и общественных зданий:
одинарные ....
спаренные ....
двойные раздельные
р азд ельно - опар енные
х2
0,75
0,7
0,6
0,75
0,9
0,6
0,8
0,8
0,75
0,65
0,5
xlt х2, x3t xit (ПО СНиП
Степень загрязнения свето-
пропускающего материала
Значительное
загрязнение пылью, копотью и
другими аэрозолями при
расположении светолро-
пускающего материала:
вертикальном . . .
наклонном или
горизонтальном . . .
Умеренное загрязнение
пылью, копотью или
другими аэрозолями при
расположении светопро-
пускающего 'материала:
вертикальном . . .
наклонном или
горизонтальном . . .
Незначительное
загрязнение пылью, копотью
или другими
аэрозолями при расположении
П-А.8-72)
х3
0,65
0,5
0,7
0,55
Вид несущей
конструкции
Стальные фермы .
Железобетонные
фермы и арки
Балки и рамы
сплошные при
высоте сечения:
50 см и более
менее 50 см .
х*
0,9
0,8
0,8
0,9
207 —

■Продолжение табл. XI. 2»
Вид светопропускающего
материала
Пустотелые стеклянные
блЗКИ
сзеторассеивающие .
сзетопрозоачяые
Профильное стекло
швеллерного сечения .
коробчатого сечения
Стекло контрастное
Стекло матовое (светорас-
!
Тх ьчд переплета
0,5
0.55
0.8
0,65
0,75
0,65
Стекложелезобетонные
паеели с пустотелыми
стеклянными блоками
при толщине шва.
20 мм и менее . .
более 20 мм
Ограждения из
профильного стекла
швеллерного и коробчатого
сечения
^2
0,У
0,85
0,95
Степень загрязнения сьето-
пропускгющего материала
светопропускающего
материала*
вертикальном .
наклонном или
горизонтальном
—
Вид несущей
Хз конструкции
0,8
0,65
—
и
Примечания 1 Значения т3 следует умножать при применении узорчатого стекла стеклопластика, ар-
мои ленки и матового стекла — на 0,9; при применении органического стекла — на 1 1; при использовании
световых проемов для аэрации — на 0,9.
2. Загрязнение светопропускающего материала пылью, копотью или другими аэрозолями считается:
значительным— при воздушной с реде © помещении, содержащей 10 мг/м3 и более пыли, дыма, копоти, а также
химически агрессивные вещества, вызывающие коррозию светопропускающего материала;
умеренным — при воздушной среде в помещении, содержащей от 5 до 10 мг/м3 п ыли, дыма и копоти;
незначительным — при воздушной среде в помещении, содержащей не более 5 мг/м3 пыли, дыма и копоти.
Значения коэффициентов т установлены с учетом сроков очистки: при значительном загрязнении — не менее
четырех раз в год, при умеренном — не менее трех раз в год, при незначительном загрязнении — не менее двух
раз в год
3. При расположении верха световых проемов выше 5 м над уровнем пола следует предусматривать
передвижные устройства для обслуживания световых проемов, тележки, подвесные кабины)
ТАБЛИЦА XI 3 ТИПЫ СОЛНЦЕЗАЩИТНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ (ПО СНиП II-A8-72)
Солнцезащитные устройства, изделия и материалы

Строительно-климатические
районы по
схематической карте
районирования
территории СССР
Ориентация све-
топроемов по
сторонам горизонта
(при отсчете
азимутов от севера
и град ) |
Коэффициент све-
топропуекания Т6
Убирающиеся регулируемые жалюзи
междустекольные ....
наружные .... , .
Стационарные жалюзи и экраны с защитным углом не более
45° при расположении пластин жалюзи или экранов под утлом
90° к плоскости окна:
горизонтальные . . ...
вертикальные . ...
Гооизонтальные козырьки с защитным углом:
не более 30° ...
от 15 до 45° (многоступенчатые)
Светорассеивающие -стеклоблоки и профильное стекло
Светорассеивающие стеклопластики и стекла (для фонарей)
ill
III и IV
70—290
70—290
III и IV
III и IV
III и IV
—
Ill и IV
Ш и IV
: 60—200
50—70
и
290—310
160—200
160—200
70—290
70—290
0.65
0,75
0,&
0.9—ОД
См табл
XI.2
То же
Примечание Стеклоблоки и профильное стекло могут использоваться также в I и II строительно-клима .
тических районах

ТАБЛИЦА XI 4 ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА г, (ПО СНиП П-А 8-72)
Отношение глубины
помещения В к
высоте от уровня
условной рабочей
поверхности до верха
окна
От 1 до 1.5
Более 1,5 до 2,5
Более 2,5 до 4
Более 4
Отношение расстояния
расчетной точки от
наружной стены к глубине
помещения В
0,1
0,5
1
0
0,3
0,5
0,7
1
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Значения гх при бэковом одностороннем
освещении при средневзвешенном коэффициенте
отражения р р потолка, стен и пола
0,5 | 0,4 | 0,3
Значения гх при боковом двухстороннем
освещении при средневзвешенном коэффициенте
отражения р потолка, стен и пола
0,5 | 0,4 | 0 3
и отношении длины помещения L к его глубине В
0,5
1,05
1,4
2,1
1,05
1,3
1,85
2,45
3,8
1,1
1,15
1,2
1,35
1,6
2
2,6
3,6
5,3
7,2
1,2
1,4
1,75
2,4
3,4
4,6
6
7,4
9
10
1
1,05
1,3
1,9
1,05
1,2
1,6
2,15
3,3
1,05
1,1
1,15
1,25
1,45
1,75
2,2
3,1
4,2
5,4
1,15
1,3
1,5
2,1
2,9
3,8
4,7
5,8
7,1
7,3
2 и
более
1,05
1,2
1,5
1,05
1Д
1,3
1,7
2,4
1,05
1,05
1,1
1,2
1,3
1,45
1,7
2,4
3
4,3
1,1
1,2
1,3
1,8
2,5
3,1
3,7
4,7
5,6
5,7
0,5
1,05
1,2
1,8
1,05
1,2
1,5
2
2,8
1,05
1,1
1,15
1,2
1,35
1,6
1,9
2,35
2,9
3,6
1,1
1,2
1,4
1,6
2
2,4
2,9
3,4
4,3
5
1
i
1,05
1,15
1,6
1,05
1,15
1,35
1,7
2,4
1
1,1
1,1
1,15
1,25
1,45
1,7
2
2,45
3,1
1,1
1,15
1,3
1,4
1,8
2,1
2,6
2,9
3,6
4,1
2 и
|более
1
1,1
1,3
1,05
1,1
1,2
1,4
1,8
1
1,05
1,1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,55
1,9
2,4
1,05
1,1
1,2
1,3
1,5
1,8
2,1
2,4
3
3,5
0,5
1,05
1,15
1,4
1,05
1,15
1,3
1,55
2
1
1,05
1,1
1,15
1,25
1,4
1,6
1,9
2,2
2,6
1,05
1,1
1,25
1,4
1,7
2
2,3
2,6
3
3,5
1
1
1,1
1,3
1
1,1
1,2
1,4
1,8
1
1,05
1,1
U
1,15
1,3
1,5
1,7
1,85
2,2
1,05
1,05
1,2
1,3
1,5
1,8
2
2,3
2,6
3
2 и
более
1
1,1
1,2
1
1,05
1,1
1,25
1,5
1
1,05
1,05
1,1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,7
1
1,05
1,1
1,2
1,3
1,5
1,7
1,9
2,1
2,5
0,5 1
1,05
1,35
1,6
1,05
1,3
1,8
2,1
2,35
1,05
1,25
1,4
1,05
1,2
1,45
1,75
2
1.1 4,05
1,15,1,1
1.2 jl,15
1,35 1,2
1,5 1,4
1,8 1,6
2,25;1,9
2,8 2,4
3,652,9
4,4513,35
1,2
1,4
1,75
2,35
2,85
4,2
5,1
5,8
6,2
6,3
1,15
1,3
1,5
2
2,8
3,5
4
4,5
4,9
5
2 и
более
1,05
1,15
1,25
1,05
1,1
1,25
1,5
1,6
0,5
1,05
1,15
1,45
1,05
1,2
1,4
1,75
1,9
1,05] 1,05
1,05.4,1
1.1 1,15
1.2 1,2
1,25 1,3
1,3511,5
1,45|1,7
1,9 1,9
2,6 3,3
2,652,4
1,1
1,2
1,3
1,75
2,4
2,85
3,2
3,6
3,9
4
1,1
1,2
1,4
1,6
1,9
2,25
2,55
2,8
3,4
3,5
1
1,05
1,1
1,3
1,05
1,15
1,25
1,45
1,6
1
1,1
1,1
1,15
1,2
1,35
1,5
1,6
1,9
2,1
1,1
1,15
1,3
1,4
1,7
2
2,3
2,4 •
2,8
2,9
2 и
более
1
1,1
1,15
1,05
1,1
1,15
1,2
1,5
1
1,05
1,1
1,1
1,15
1,2
1,25
1,3
1,5
1,6
1,05
1,1
1,2
1,3
1,45
1,7
1,85
1,95
2,3
2,4
0,5
1,05
1,1
1,25
1,05
1,15
1,25
1,3
1,5
1
1
1,1
1,15
1
1,1
1,15
1,25
1,35
1 1
1,0511,05
1,1 11,1
1.1 1,1
1.2 1,1
1,35 1,25
1,5 1,4
1,65 1,5
1,8 1,6
2 1,7
1,05
1,1
1,25
1,35
1,65
1,9
2,1
2,25
2,45
2,6
1,05
1,05
1,2
1,25
1,5
1,7
1,8
2
2,1
2,25
2 w
более
1
1,1
ы
1
1,05
1,1
1,2
1,2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
i
1,
1,
,05
05
1
I
25
4
25
3
4
05
1
15
3
4
5
6
7
9
Примечание. При устойчивом снеж/ном покрове энач-ения коэффициента г: следует умножать «а 1,2.
ТАБЛИЦА XI.5. ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА г2 (ПО СНиП П-А.8-72)
Отношение
высоты
помещения,
принимаемой от
условной
рабочей
поверхности до
нижней грани
остекления.
Н^ к ширине
пролета Lt
2
Значение коэффициента г2 при
средневзвешенном коэффициенте отражения потолка,
стен и пола
fcp=0,5 fcp=0.4
Рср=0,3
и количестве пролетов
!
1,7
1,5
2
1,5
1,4
3 и ! |
бо- 1 | 2
лее 1 1
1,15
1,15
1,6
1,4
1,4
1,3
3 и

более
1,1
1,1
1
1 I 2
1
1,4
1,3
1,1
1,1
3 и

более
1,05
1,05
Отношение
высоты
помещения,
принимаемой от
условной
рабочей
поверхности до
нижней грани
остекления,
\ Н ^ к ширине
пролета Lx
1 0,75
0,5
1 0,25
Значение коэффициента г, при средневзвешенном
коэффициенте отражения потолка, стен и пола
Рср=0,5
Рср=0,4
Рср=0,3
и количестве пролетов
1 j 2
1,45 1,35
1,4 |i,3
1,3511,25
i
3 и
более
1,15
1,15
1,15
1
2
1,354,25
1,3 1,2
1,25 1,15
3 и
более
1,1
1,1
1,1
1
1,25
1,2
1,15
2
1,1
1,1
1,1
3 и
более
1,05
1,05
1,05
— 209 —

ТАБЛИЦА XI.6. ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА /Сф (ПО СНиП Н-А.8-72)
Тип фонаря
Световые проемы в плоскости покрытия:
ленточные
штучные
Фонари .С Наклонным двухсторонним ОС-
Значения к*
1
1,1
1,15
Тип фонаря /Значения Кф
Фонари с вертикальным двухсторонним
Фонари с односторонним ьаклонным
остеклением (шеды)
Фонари с односторонним вертикальным
остеклением (шеды)
1,2
1 3
1,4
ТАБЛИЦА XI.7. ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА СВЕТОВОГО КЛИМАТА т (ПО СНиП П-А.8-72)
Пояса светового климата
(рис. 35.1)
I
II
III
Коэффициент т
1,2
1,1
1
Пояса светового климата
(рис. 35.1)
IV
1 v
Коэффициент т
0,9
0,8
ТАБЛИЦА
Пояса
светового климата
(рис 35.1)
I
II
III
XI.8. ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА
СОЛНЕЧНОСТИ С (ПО СНиП П-А.8-72)
Значение коэффициента С при
боковом освещении
световые проемы
ориентированы по сторонам
горизонта (при отсчете
азимутов от севера), град
135-225
1 1
1
| 1
225—315
и 45—135
1
1
1
315-45
1
1
1
верхнем освещении
3 i
2 °
Ф с
о
as
с5
<и в £
CQ Л
о я a
1
1
1
If
£ <У «
g а я
£*Е О
1
1
1
шеды
1
1
1
Пояса
светового климата
(рис. 35.1)
IIV:
севернее 50°
с. ш. . . .
южнее 50°
V:
севернее 40°
южнее 40°
Значение коэффициента С
боковом освещении
световые проемы
ориентированы по сторонам
горизонта (при отсчете
азимутов от севера), град
135-225
0,95
0,9
0,85
0,75
225-315
и 45-135
0,9
0,85
0,8
0,7
315-45
1
1
1
1
при
верхнем освещении
3«
S о
о д
о
о. я
cs
о о
S ° «
о о 5
0,9
0,85
0,75
0,65
А S3
« а
4 ю
О 4>
и. Ы
gj)ft
5 * 5
0,95
0,9
0,8
0,75
шеды
1
1
1
1

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
К ВВЕДЕНИЮ:
Брежнев Л. И. Отчет Центрального Комитета КПСС
и очередные задачи партии в области внутренней и
внешней политики. М., Политиздат, 1976.
Косыгин А. Н. Основные направления развития
народного хозяйства СССР на 1976—^1980 годы. М.,
Политиздат, 1976.
Брежнев Л. И. О пятидесятилетии Союза Советских
Социластичесхих Республик, М., Политиздат, 1972.
Советская архитектура за 50 лет. М., Стройиздат,
1968.
К ГЛАВАМ I И II:
Временная инструкция о составе и оформлении
строительных рабочих чертежей зданий и сооружений.
Раздел 3. Архитектурно-строительные решения. СН 460-74.
М., Стройиздат, 1974.
Иконников А. В., Степанов Г. П. Основы
архитектурной композиции. М., «Искусство», 1971.
Лукаев Л. П., Рузин Б. В., Воронина А. Г.
Экономика архитектурно-лроектных решений, М., Стройиздат,
1972.
Сербинович П. П. Гражданские здания массового
строительства. М., «Высшая школа», 1975.
Степанов Н. И. Основы проектирования
гражданских и промышленных зданий. М., Стройиздат, 1973.
СНиП П-А.4-62. Единая модульная система в
строительстве. Основные положения проектирования. М.,
Стройиздат, 1962.
СНиП П-А.4-62. Противопожарные нормы
проектирования зданий и сооружений. М., Стройиздат, 1962.
К ГЛАВАМ III—V-
Ильинский В. М. Строительная теплофизика
(ограждающие конструкции и микроклимат зданий). М.,
«Высшая школа», 1974.
СНиП II-A.6-72. Строительная климатология и
геофизика. М., Стройиздат, 1972.
СНиП П-А.7-71. Строительная теплотехника. М,
Стройиздат, 1971.
Фокин К. Ф. Строительная теплотехника
ограждающих частей зданий. М., Стройиздат, 1973.
К ГЛАВАМ VI и X:
Заборов В. И. Теория звукоизоляции ограждающих
конструкций. М., Стройиздат, 1969.
Пособие по акустическому проектированию залов
многоцелевого назначения средней вместимости. М,
Стройиздат, 1972.
Руководство по проектированию виброизоляции
машин и оборудования. М., Стройиздат, 1972.
Справочник проектировщика «Защита от шума». М.,
Стройиздат, 1974.
К ГЛАВЕ VII:
Нейферт 3. Строительное проектирование М,
Стройиздат, 1965.
К ГЛАВЕ VIII:
Предтеченский В. М., Милинский А. И.
Проектирование зданий с учетом организации движения людских
потоков. М., Стройиздат, 1969.
К ГЛАВЕ IX:
Богословский В. А., Данилюк А. М. Расчет
видимости в зрелищно-массовых сооружениях. М., Изд^зо
Академии архитектуры СССР, 1940.
Голдовский Е. М. Глаз и кино. М., «Искусство»,
1962.
Зотов А. И. Очерки теории зрительных ощущении
Л., Соцэгиз, 1971.
Колбановский В. Н. Зрительное ощущение и
восприятие, т. II. М., Соцэгиз, -1935.
Теплов Б. М. Пространственные пороги зрения. Сб.
Зрительные ощущения и восприятие, т. II, М., Соцэгиз,
1935.
К ГЛАВЕ XI:
Аронин Джеффри Эллис. Климат и архитектура
Пер. с англ. М., Стройиздат, 1959.
Гусев Н. М. Естественное освещение зданий. М,
Стройиздат, 1961.
Гусев Н. М. Основы строительной физики. Учебник
для студентов вузов, обучающихся по специальности
«Архитектура». М., Стройиздат, 1975.
Естественное освещение и инсоляция зданий
(нормирование, расчеты и проектирование). Под редакцией
Н. М. Гусева. М., Стройиздат, 1968.
СНиП П-А.6-72. Строительная климатология и
геофизика. М., Стройиздат, 1973.
СНиП П-А.8-72. Естественное освещение Нормы
проектирования. М., Стройиздат.
СНиП I-A.9-71. Искусственное освещение Нормы
проектирования. М., Стройиздат.
СНиП 181-70. Указания по проектированию цветной
отделки интерьеров производственных зданий
промышленных предприятий. М., Стройиздат, 1972.

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
-\зимут 188
Акустика 13
Альбедо 173
Арка 36
Артикуляция 162
Архитектура 4
Акустика архитектурная 158
Балки разрезные 32—33
— неразрезные многопролетные 32
Биостойкость 15
Благоустройство 16
Величины и единицы световые 170—171
Виброизоляция НО
Видимость 12, 141, 150
— беспрепяственная 13, 150
— ограниченная 150
Влага сорбционная или гигроскопическая 90
Влагосодержание 71
— материалов и конструкций 90, 92, 96
Влагостойкость 15
Влажность абсолютная воздуха 88
— относительная — 88, 90
— климата 59
Водоизоляционный ковер 19
Воздействия биологические 14
— влаги 14
— внешние 14
— временные длительные 14
— движения воздуха 14
— звуковой энергии 14
— кратковременные 14
— лучистой энергии солнца 14
— климатические 59
— несиловые 14
— особые 14
— постоянные 14
— силовые 14
-~- температурные 14
— химических примесей 14
Воздухопроницание 85
Воздухопроницаемость материалов и конструкции 36
Волновое совпадение 101, 103
Волны звуковые 97
— изгибные 97
— отраженные 99
— падающие (прямые) 101, 159
— плоские 97—98
— поперечные 98
— продольные 97
— сферические 97—98
Время задержек движения людских потоков 130
— расчетное (реверберации) 160
— реверберации 160
— рекомендуемое (реверберации) 162
— эвакуации людей 16
Высота 25, 29, 57
Градация 23
Граничная частота 101
Граничный угол 145
График движения людских потоков 121, 123, 125, 126,
I3Q
— AM. Данилюка 178—179. 181—182
— Б А. Дунаева 189—192, 194
Диффузность звукового поля 160, 165
Дифференциальное управление Лапласа 75
Фурье 80
температурного поля 87
Долговечность 15
Допуск 23
Жесткость 14, 33
Задание на проектирование 53
Закон массы 101
— проекции телесного угла 172, 176
— светотехнического подобия 172, 176
Застройка веерная 64
— периметральная 64
— свободная 64
Затраты приведенные 57
Затухание колебаний температуры 81—83
Затяжка 36—37
Звуковое поле 97, 159
Звуковой режим 12
Звукоизоляция 99
— однослойных конструкций 99
— многослойных—103
— конструкций с проемами 105
Здания гражданские 10
— жилые 10
— общественные 10
— промышленные 10, 20, 21
многопролетные 21
многоэтажные 22
— сельскохозяйственные 10
Зрительное восприятие 141—142
Зрительная работа 184, 187
Изоляция от воздушного *иума 99
— »• .tap но го шума 106
1Ь. , ие ультрафиолетовое 169, 158
Индусам 11изл.!ня строительства 6
Инсоляция 1S7—188, 190—195
Интенсивность переноса (снега, песка, дождевой Елаги) 64—65
Интерьер 38, 41 43
Инфразвук 97
Искусственный небосвод 172^
Каркас 19
Карты солнечные 188—189
Климат световой 169. 173, 175—176, 184
Количество освещения 173
Композиция архитектурная 40
— высотная 15
— глубинная 45
— свободная -15
— фронтальная 42
— центрическая 42
Комфорт световой 169
Конденсация влаги 78, 89—90, 94
Кондиционирование воздуха 13
Консоль 34
Конструкции зданий 4, 14, 17—22, 32—39
— ограждающие 18
Контрастность 173
Конус ясного видения 142
Коррозиестопкость 15
Кривая наименьшего подье\*я рядов 153
Кривизна 36—37
Кровля 19
Коыша '19
Коэффициент аэродинамический 5о
— виброизоляции 111
— воздухопроницаемости 86
— естественной освещенности (к е о) 170, 172 .8—"£7
геометрический 172, 176, 179. 186—187
— жесткости приведенный 107
— звукопередачи 99
— звукопоглощения 99, 160, 161
— отражения 173, 182, 185—186
— паропроницаемости 92
— плотности (людского потока) 134
— поглощения 171
— пропускания 171, 181—183, 186
— Пуассона 101
— светового климата 184
— солнечности климата 184
— тепловосприятия и теплопередачи 72
— теплопроводности 71
— теплоусвоения 81—82
— условий движения 123
Линия подъема ломаная 154
Лестничная клетка 20—21
Лестницы двухмаршевые 30—31
— трехмаршевые 30—31
— многомаршевые 30
— с перекрестными маршами 30—31
— винтовые 30—31
132—133. Лучевой эскиз 159
Людской поток 119—121
Марш 20—21
Материалы несгораемые 15, 196
— сгораемые 15, 196
— трудносгораемые 15, 196
Микроклимат 12, 64
Модуль основной 23
— укрупненный 23
— дробный 23
— упругости динамичный 107
Модульная система 22—25
Морозостойкость 15
Неравномерность естественного освещения 182, 1>±
Нормативное превышение 152—153
Нормирование шума 98, 112
Область слухового воспряятия звука 98
Оболочка 36—38
Обтекаемость аэродинамическая 65
Объект различения 184
Объем внешний 40, 41
Общий уровень звукового даЕтения 105
Огнестойкость 15
Окно 21
Оконный проем 21
Ориентация светопроемов 190. 192, 194—195
Освещение естественное 13, 170. 172—173, 176, 179— i80. 184
— искусственное 169
— совмещенное 169
Освещенность 12, 170—171, 173, 176. 180
Оси разбивочные 24
Основание 17
Остов здания 19
Острота зрения 1*1
Панель 32—33
Параболоид гиперболические 36—37
— 212 —

Параметры движения людских потоков 122
— плотность 122
— скорость 122
— пропускная способность 123
— интенсивность 123
Перегородка 17
Переплет (оконный) 21
Пути движения людских потоков 122
— передачи шума косвенные 99, 104
прямые 99
Перила 21
Переформирование людского потока 127—128
Планировочная сетка 54
Площадки этажные и междуэтажные 20—21, 30
Площадь звукопоглощения эквивалентная 105, 160
Подошва фундамента 17
Подступенок 29—30
Подъем рядов по прямой 152
Подъемник непрерывного действия (эскалатор) 29—30
— периодического действия (лифт) 29—30
Пожарная безопасность 15
Показатель изоляции 102—103, 106—108
Показатели технико-экономические 57
Ползучесть 15
Помещения 12
— коммуникационные 12, 14, 26
Лоток световой 170—171
Проверка условий видимости 156
Проветривание сквозное 61, 67
Программа проектирования 53
Проект 51
— индивидуальный 52
— технический 52
— типовой 52
Прозрачность атмосферы 173
Пролет 21
Принцип соподчиненности 42
Пространство 12
— внутреннее 40, 41
Проступь 29—30
Прочность 14
Рабочая поверхность условная 180
Равномерность освещения 170
Разбивка здания 24
Радиация солнечная 173—174
Размеры натуральный 23
— номинальный 23
— конструктивный 23
— помещений 113, 116—119
Разуплотнение людского потока 125, 127
Рама 33
Распределение температуры 74—75, 83—84
Растекание людского потока 129
Расчетные предельные состояния движений людских
ков 137
Реверберация 160
— искусственная 167
Режим световой 12
Результативный график 158
Решение объемно-планировочное 26—32
Санитарные узлы 29
Светимость 171
Светопланомер Д. С. Масленникова 190, 192—193, 195
Светопроем 169, 172—173, 176—187
Светотехника строительная 169
Своды цилиндрические 36—37
— крестовые 36—38
— сомкнутые 36—37
— парусные 36—38
— бочарные 36—37
— лотковые 36—37
Свойства света бактерицидные 169
Системы амбиофонические 167
— конструктивные висячие 38
коробчатые 33
криволинейные 36—38
складчатые 39
стоечно-балочные 32—33
— звукоусиления распределенная 167
сосредоточенная 167
— звуковоспроизведения девятиканальная 167
трехканальная 167
— планировки анфиладная 26—27
зальная 26—27
коридорная 26
смешанная 26—27
Скопление людей 129, 131—133
Скорость звука в воздухе 97, 160
— распространения продольных волн 104
— распространения изгибных волн 101
Слияние людских потоков 127, 131—133
Слой резких колебаний температуры 81, 83
Слуховое окно 18, 21
Сопротивление термическое 72, 74
— тепловосприятию 72
— теплоотдаче 72
общее 72. 74
— требуемое 73
— воздухопроницанию 86—88
— паропроницанию 93, 95
— влагообмену 93
Спектр шума 98
Среда воздушная 13
Средства композиционные асимметрия 45
масштаб 48
масштабность 47
пропорции 46—47
ритм 45
симметрия 45
тектоника 48—51
Стандартизация 6
Стены внутренние 17
— капитальные 17
— навесные 19—20
— наружные 17
— ненесущие 17
— несущие 17, 35
— самонесущие 19—20
Стойки грибовидные 33—35
— двухветвевые 33—35
— решетчатые 33—35
— с консолями 33—34
Столб 17, 19—20, .32—33
Степень массивности конструкций 63—68, 82—83
Строительство 4
Стропила 18—19
Структура объемно-пространственная 40
Ступень 29—30
Солнечность климата 184
Солнцезащитные устройства 194—195
Схемы зданий конструктивные 19
с продольными несущими стенами 19—20
с поперечными несущими стенами .19—20
с неполным каркасом 19—20
с полным каркасом 19—20
Схема функциональная (технологическая) 12
Температуры расчетные 67—69, 93
Теплоустойчивость ограждающих конструкций 83
— помещений 84
Теплофизика строительная 70
Теплофизические методы расчета 70
'— при установившемся потоке тепла 70, 73
неоднородных конструкций 75—78
конструкций с теплопроводными включениями 78—79
в нестационарных условиях 79—81
Техника строительная 4
Типизация 6, 25
Типология 10
Толщина конструкции условная 82—83
Точка росы 18, 89
— видимости расчетная 151
пото- Узел архитектурно-планировочный 29
Углы видения 143—144
— разрешающий 141—142
— телесный 171—172, 176
— раскрытия окна 190—191
Удаление предельное 142, 152
Ультразвук 97
Унификация 22—23
Уровень звука 112
— звукового давления 98
приведенный 106
— силы звука 97
— освещенности 170
Устойчивость 14
Фермы полигональные 34—35
— сегментные 34—35
— с параллельными поясами 34—35
Физика строительная 6
Фокусирование звука 160
Фонари 21—22, 181, 182
Фундамент 17
Функции главные 12
— подсобные 12
Характеристика фонаря световая 183
Целесообразность функциональная 10, 12
— экономическая 11, 16
— техническая 10, 14
Цоколь 18
Части здания 5
Частота колебаний резонансная 107
Чердак 18, 21
Чертежи рабочие 52, 54—56
Шаг 25. 118
Шум воздушный 99
— структурный 99, 106
— ударный 99, ПО
Эвакуация людей вынужденная (аварийная) 16, J20, 140
Электроинтегратор 76
Элементы зданий конструктивные 5
Этаж технический 20—21
Эхо 160
Эхо-камера 168
Эхо порхающее 160
Яркость 170—172
— небосвода неравномерная 172, 179, 181—182
— 213 -

ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Предисловие . 3
Введение. В. М. Предтеченский : 4
§ 1. Задачи и содержание курса «Архитектура гражданских и промышленных
зданий» .... 4
§ 2. Развитие строительства в СССР 6
Раздел первый
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Глава I. Основные сведения о зданиях. В. М. Предтеченский . 10
§ 3. Виды зданий и предъявляемые к ним требования 10
§ 4. Понятия о конструкциях здания 17
Глава II. Объемно-планировочные и конструктивные решения зданий . . . .22
§ 5. Единая модульная система, унификация, типизация и стандартизация
И. Г. Меньшиков : 22
§ 6. Приемы объемно-планировочных решений зданий. Н. Г. Меньшиков и
B. М, Предтеченский 26
§ 7. Приемы конструктивных решений зданий. Я. Г. Меньшиков и В. М.
Предтеченский 32
§ 8. Приемы архитектурно-композиционных решений зданий. Я. Ф. Гуляпицкий . 40
§ 9. Приемы проектирования и технико-экономическая оценка проекта. Я. Г.
Меньшиков и В. М. Предтеченский 51
Раздел второй
ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗДАНИЙ
И ИХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
Глава III. Строительная климатололия. В. М. Ильинский 59
§ 10. Задачи и методы строительной климатологии 59
§ 11. Приемы застройки и объемно-планировочные решения зданий в особых
климатических условиях 64
§ 12. Климатические параметры для расчета ограждающих конструкций .... 67
Глава IV. Передача тепла через ограждающие конструкции и их теплофизический
расчет. В. М. Ильинский : 70
§ 13. Задачи и методы строительной теплофизики 70
§ 14. Теплофизический расчет ограждающих конструкций при установившемся
потоке тепла 70
§ 15. Особенности теплофизического расчета неоднородных ограждающих
конструкций 75
§ 16. Теплопередача в нестационарных условиях и теплоустойчивость .... 79
Глава V. Воздухопроницаемость .и влажностное состояние ограждающих конструкций.
В. М. Ильинский 85
§ 17. Расчет ограждающих конструкций на воздухопроницаемость 85
§ 18. Влажностное состояние ограждающих конструкций 88
Глава VI. Передача звука через ограждающие конструкции и расчет звукоизоляции
C. Д. Ковригин 97
§ 19. Общие положения . . . . 97
§ 20. Изоляция от воздушного шума 99
§ 21. Изоляция междуэтажных перекрытий от ударного шума . 106
§ 22. Борьба с шумом от инженерного и санитарно-технического оборудования и
вопросы нормирования шума ПО
Раздел третий
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗДАНИЙ
Глава VII. Принципы определения размеров помещений по условиям размещения
людей и оборудования. В. М. Предтеченский . , 113
— 214 —

Стр.
§ 23. Общие положения ИЗ
§ 24. Габариты человека и оборудования ........ 114
§ 25. Размеры помещений ........ 116
Глава VIII. Людские потоки в здаеиях. В. М. Предтеченский' ....... 119
§ 26. Теоретические предпосылки 119
§ 27. Основные закономерности движения людских потоков ......... 124
§ 28. Формирование и движение людских потоков в зрительных залах ..." 133
§ 29. Расчет и проектирование путей движения 137
1 лава IX. Зрительное восприятие и видимость. Л. Б. Великовский '. 141
§ 30. Общие положения !."'*' 141
§ 31. Геометрические условия зрительного восприятия ....... 142
§ 32. Геометрические условия видимости 149
Глава X. Архитектурная акустика. С. Д. Ковригин . . . . . . 158
§ 33. Основные понятия 158
§ 34. Принципы проектирования залов с естественной акустикой ...... 163
§ 35. Принципы проектирования залов, оборудованных электроакустическими
системами Г . -166
Глава XL Естественное освещение. А. Н. Кондрат енков]А. К. Соловьев и Л Ф Шцбчч 169
§ 36. Общие положения ' j§9
§ 37. Понятие о световом климате '.'.]'.'. 173
§ 38. Расчет геометрического к. е. о '.'.'*.'. 176
§ 39. Расчет естественного освещения зданий . '.''.'. 180
§ 40. Нормирование естественного освещения . . 184
§ 41. ИНСОЛЯЦИЯ joy
Приложение * / igg
Список литературы . . . , . t > * ' " 2п
Предметный указатель .....' ." 212
Лев Борисович Великовский
Николай Феодосьевич Гуляницкий
Владимир Михайлович Ильинский
Сергей Дмитриевич Ковригин
Анатолии Наумович Кондратенков
Николай Георгиевич Меньшиков
Всеволод Михайлович Предтеченский
Алексей Кириллович Соловьев
Любим Федорович Шубин
АРХИТЕКТУРА ГРАЖДАНСКИХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ
Том II. Основы проектирования.
Редакция литературы по градостроительству и архитектуре
Зав. редакцией А Ф. Крашенинников
Редактор Т. Н. Федорова
Мл. редактор А. Е. Матвиенко
Внешнее оформление художника И. А. Шиляева
Технический редактор Ю. JI. Циханкова
Корректоры И. О. Родионова, Н. П. Чугунова
Сдано в набор 22/III—1976 г. Подписано в печать 29/VII—1976 г.
Т-13350 Формат 84X108/16 Бумага типографская № 1
22,68 уел печ. л. (уч.-изд 24,96 л ) Тираж 30 000 экз
Изд. № AI—4653 Заказ 179 Цена 1 р. 65 к.
Стройиздат
103006, Москва, Каляевская, 23а
Подольская типография Союзполиграфпрома
при Государственном комитете Совета Министров СССР
по делам издательств, полиграфии и книжной торговлк
г Подольск, ул. Кирова, 25