Учебное пособие по изучению курса «Архитектурная физика» для строительных специальностей и по проектированию и расчету ограждающих конструкций зданий и сооружений, а также по курсово-му проектированию (курсовой работе, расчетно-графической работе) по архитектурной физике предназначены для магистрантов и студентов строительных специальностей.
Курс состоит из трех основных частей: «Архитектурная климатология», «Архитектурная светология» и «Архитектурная акустика».
Актуальность проблемы экологизации современной архитектуры ныне признана во всем мире, а поскольку свет, цвет, климат и звук являются основными факторами , формирующими комфортность искусственной окружающей среды (архитектуры), вписываемой в естественную среду (природу), эта проблема имеет огромное значение для развития качественно нового этапа в капитальном строительстве и массовой урбанизации.
Естественна поэтому и необходимость экологизации высшего архитектурного образования. По существу, архитектурная физика является второй частью новой дисциплины, которую должен изучать современный архитектор, – «Архитектурная экология». Первая часть этой дисциплины – «Архитектурное природопользование» («Охрана окружающей среды») включает основы защиты живой и неживой природы от воздействия на нее урбанистической деятельности человека, принявшей ныне глобальный характер, что вызывает обостренную озабоченность во всем мире.
Архитектурная физика изучает теоретические основы и практические методы формирования архитектуры под воздействием солнечного и искусственного света, цвета, тепла, движения воздуха и звука, а также природу их восприятия человеком с оценкой социологических, гигиенических и экономических факторов.
Кроме того, эта наука – фундамент, на котором базируются важнейшие положения основных строительных документов – СНиПов, регламентирующих комфортность, плотность и экономичность застройки.
Архитектурная физика как часть архитектурной экологии (а ныне одной из важнейших и обязательных частей проекта является его экологический раздел) непосредственно помогает определить качество проекта на всех стадиях (а следовательно, и качество архитектуры и дизайна) по нескольким основным группам критериев¹: 1) комфортность городских пространств и интерьеров зданий и их функциональность; 2) надежность (долговечность) сооружений; 3) выразительность (композиция, светоцветовой образ, масштабность, пластика и т.п.); 4) экономическая эффективность (особенно при индустриальном строительстве).
Все эти критерии в значительной степени предопределяются при проектировании профессиональным учетом светоклиматических и акустических параметров среды и элементов зданий и сооружений.
Следовательно, архитектурная физика имеет самые непосредственные связи с профилирующими дисциплинами – «Архитектурное проектирование», «Теория, история и критика архитектуры» и «Архитектурные конструкции» «Дизайн», а также с системой государственной экспертизы проектов. Архитектурная физика находится на стыке таких наук, как астрономия, метеорология и климатология, а поскольку архитектура и дизайн служат для обеспечения жизнедеятельности человека и представляет основные материальные и культурные фонды любой страны, эта наука тесно связана с гигиеной, эстетикой, психологией, социологией и экономикой.
Расчетно-графические и курсовые проекты по дисциплине «Архитектурная физика» выполняются обучающимися согласно требованиям государственных общеобязательных стандартов образования и учебных планов специальностей.
Курсовой проект является одним из этапом обучения студентов, и его цель заключается в систематизации и закреплении теоретических знаний и практических навыков при решении конкретных научных, исследовательских, технических, экономических, производственных и творческих задач, а также в умении пользоваться профессиональными инструментами, проектными материалами, профессиональными компьютерными программами, методикой предпроектного анализа, специальной, справочной и нормативной литературой из любых источников информации, владеть различной техникой подачи материала.
Настоящие учебное пособие призваны оказать помощь в выборе темы курсового проекта, определении его состава и объемов текстовых и графических материалов, проведении необходимых исследований, в планировании и организации, подготовке и защите курсовой работы.
В учебном пособии изложены теоретические и практические основы архитектурного проектирования зданий различного функционального назначения с учетом климатических условий места строительства с целью создания в них комфортных условий проживания и трудовой деятельности. Рассмотрены вопросы теплопередачи, паропроницаемости и инфильтрации через однослойные и многослойные ограждающие конструкции. Рассмотрены вопросы звукоизоляции помещений от воздушного шума. Значительная часть пособия посвящена архитектурной акустике и расчетам распространения звука в помещениях и практические рекомендации по акустическому проектированию. Рассмотрены вопросы естественного и искусственного освещения жилых, общественных и производственных зданий. Приведены примеры по расчету необходимых площадей остекления в вышеперечисленных помещениях и последовательность проведения проверочных расчетов в зависимости от принятой системы освещения.