Слайд 1

Описание слайда:

Слайд 2

Описание слайда:

Слайд 3

Описание слайда:

Слайд 4

Описание слайда:

Слайд 5

Описание слайда:

Слайд 6

Описание слайда:

Слайд 7

Описание слайда:

Слайд 8

Описание слайда:

Слайд 9

Описание слайда:

Слайд 10

Описание слайда:

Слайд 11

Описание слайда:

Слайд 12

Описание слайда:

Слайд 13

Описание слайда:

Слайд 14

Описание слайда:

Слайд 15

Описание слайда:

Слайд 16

Описание слайда:

Слайд 17

Описание слайда:

Слайд 18

Описание слайда:

Слайд 19

Описание слайда:

Слайд 20

Описание слайда:

Слайд 21

Описание слайда:

Слайд 22

Описание слайда:

Слайд 23

Описание слайда:

Слайд 24

Описание слайда:

Слайд 25

Описание слайда:

Слайд 26

Описание слайда:

Слайд 27

Описание слайда:

Слайд 28

Описание слайда:

Слайд 29

Описание слайда:

Слайд 30

Описание слайда:

Слайд 31

Описание слайда:

Слайд 32

Описание слайда:

Слайд 33

Описание слайда:

Слайд 34

Описание слайда:

Слайд 35

Описание слайда:

Слайд 36

Описание слайда:

Слайд 37

Описание слайда:

Слайд 38

Описание слайда:

Слайд 39

Описание слайда:

Слайд 40

Описание слайда:

Слайд 41

Описание слайда:

Слайд 42

Описание слайда:

Слайд 43

Описание слайда:

Описание слайда:

Бурный рост городов с середины 19 в., затем быстрое развитие автотранспорта, возникновение колоссальных городских территорий (городских агломераций), загрязнение городской среды вызвали поиски новых принципов градостроительства (зонирование городских территорий, районная планировка, системы городских дорог, типы города-сада, города-спутника, современных жилых районов и микрорайонов). Основные задачи современного градостроительства - создание городов и поселков, имеющих индивидуальный облик, решение городских экологических проблем, преодоление монотонности типовой застройки, сохранение и научно обоснованная реконструкция старых городских центров, бережное сохранение и реставрация памятников культуры, их сочетание с современными зданиями. Бурный рост городов с середины 19 в., затем быстрое развитие автотранспорта, возникновение колоссальных городских территорий (городских агломераций), загрязнение городской среды вызвали поиски новых принципов градостроительства (зонирование городских территорий, районная планировка, системы городских дорог, типы города-сада, города-спутника, современных жилых районов и микрорайонов). Основные задачи современного градостроительства - создание городов и поселков, имеющих индивидуальный облик, решение городских экологических проблем, преодоление монотонности типовой застройки, сохранение и научно обоснованная реконструкция старых городских центров, бережное сохранение и реставрация памятников культуры, их сочетание с современными зданиями.

Описание слайда:

Современные города – настоящие мегаполисы. Современные города – настоящие мегаполисы. Мегаполис (мегаполис) (от греческого megas - большой и polis - город; название древнегреческого города Мегалополь, возникшего в результате слияния более 35 поселений) - наиболее крупная форма расселения, образующаяся в результате срастания большого количества соседних агломераций населенных пунктов. Наиболее известные мегалополисы: Токио - Осака (Япония), нижнее и среднее течение Рейна (ФРГ - Нидерланды), Лондон - Ливерпуль (Великобритания), район Великих озер (США - Канада), район Южной Калифорнии (США).

Слайд 49

Описание слайда:

Описание слайда:

Какими быть городам будущего? Возможно, города будущего уйдут под землю. Сегодня строятся многочисленные подземные переходы, сооружаются новые линии метро и мнгоярусные подземные гаражи. В Токио уже функционирует свыше 50 подземных торговых центров, под землёй проложена улица Новая Гиндза. Во Франции ушёл под Булонский лес целый участок нового бульвара, открылась часть подземного города под площадью Этуаль. К 850-летию Москвы была реконструирована Манежная площадь: открылся огромный подземный торговый комплес со всей своей инфраструктурой, сделав площадь пешеходной. Подземные города, вероятнее всего, будут играть роль «подсобных помещений».

Слайд 52

Описание слайда:

Некоторые архитектурные идеи: Некоторые архитектурные идеи: П. Мэймон предложил построить в Токийском заливе подвесной город на конических сетках из стальных канатов, которому не страшны подземные толчки и морские приливы. Р. Дернах разработал проект возведения городов, плавающих на воде. С. Фридман считает, что будущее принадлежит городам-мостам, соединяющим Европу, Азию, Африку и Америку. Идеи «голубых городов». Доллингер разработал проект высотного жилого дома по типу… ёлки высотой около 100 м с поверхностью опоры 25 кв. м с отдельными ветками-квартирами, а В. Фришмен использовал аналогичную идею для разработки проекта 850-этажного дома-дерева высотой 3200 м. Фундамент такого дерева-города должен уходить в землю на глубину 150 м. Рассчитан этот гигант на размещение в нём 500 тысяч человек.

Слайд 54

Описание слайда:

Прочность Прочность - способность материала сопротивляться разрушению, а также необратимому изменению формы (пластической деформации) при действии внешних нагрузок, в узком смысле - только сопротивление разрушению. Прочность твёрдых тел обусловлена в конечном счете силами взаимодействия между атомами и ионами, составляющими тело. Прочность зависит не только от самого материала, но и от вида напряжённого состояния (растяжение, сжатие, изгиб и др.), от условий эксплуатации (температура, скорость нагружения, длительность и число циклов нагружения, воздействие окружающей среды и т. д.). В зависимости от всех этих факторов в технике приняты различные меры прочности: предел прочности, предел текучести, предел усталости и др. Повышение прочности материалов достигается термической и механической обработкой, введением легирующих добавок в сплавы, радиоактивным облучением, применением армированных и композиционных материалов.

Слайд 57

архитектура

• Архитектурой называют не только систему зданий и сооружений, организующих пространственную среду человека, а самое главное- искусство создавать здания и сооружения по законам красоты. Слово «Архитектор» в переводе с греческого означает «главный строитель». Сама архитектура относится к той области деятельности человека, где особенно прочен союз науки, техники и искусства. Недаром основная задача архитектуры звучит как ее девиз: польза, прочность, красота

• В основе выбора архитектурной композиции лежат данные многих наук: надо учитывать назначение сооружения, его конструкцию, климат местности, особенности природных условий и т.д. Среди всех этих наук физика занимает важное место, которое особенно возросло в современной архитектуре и строительстве.

• Прекрасной вертикальной иглой взметнулась к небу 553-метровая Останкинская башня в Москве. У основания башня опирается десятью железобетонными «ногами» в кольцевой фундамент с внешним диаметром 74 метра, заложенный в грунт на глубину 4,65м. В строительстве такой фундамент, несущий 55 000 т бетона и стали, - достижение феноменальное, обеспечивающее шестикратный запас прочности на опрокидывание. На изгиб запас прочности был выбран двукратный. И это не случайно, так как амплитуда колебаний при сильном ветре достигает 3,5 метра! Для башни, кроме ветра, « врагом» стало и солнце. Из-за нагрева с одной стороны корпус башни переместился у вершины на 2,25 метров, но 150 остальных тросов удерживают ствол от искривления. Особую выразительность и стройность такое грандиозное и грациозное сооружение приобрело потому, что башня сооружена без расчалок и дополнительных креплений.

• Еще в наставлениях древним зодчим указывалось: «на устройство подошвы и поддела ни трудов, ни иждивения жалеть не должно». Это и понятно, ведь фундамент здания – это в полном смысле слова его основа. Расчеты фундаментов основаны прежде всего на учете силы давления на грунт!

Опыт 1. Зависимость силы давления от веса тела и площади его опоры

Одно из самых красивых и величественных зданий Санкт-Петербурга – Исаакиевский собор – каждый год оседает на 1 мм. В 70-х гг. знаменитый музей был надолго закрыт на реставрацию: проводилась работа по предупреждению оседания здания. Для уплотнения фундамента в него заложили раствор смеси бетона с жидким стеклом. В таких смесях особую роль играет трение и вязкость материалов. Физика изучает законы

Опыт 2. Зависимость силы трения от качества трущихся поверхностей.

До изобретения связующего раствора приходилось очень простыми инструментами обтесывать и шлифовать, а потом с удивительной точностью подгонять друг к другу огромные каменные глыбы. Недаром архитектуру древнего мира называют монументальной каменной архитектурой. Пирамиды и храмы Египта, дворцы Персии и Индии поражают не только своим величием и грандиозностью. В них много неразгаданных тайн. Вот одна из них. В Малой Азии, недалеко от Сирийской пустыни, высоко в горах Антиливана, вокруг храма солнца находится Баальбекская веранда. Она сложена из цельных плит объемом 400! Какова же масса этих плит? Могли ли древние с помощью своих несовершенных орудий труда поднять эти глыбы на такую высоту? Не один современный кран не справится с этой задачей. Загадка веранды еще не разгадана. В наше время на помощь строителям приходит авиация. Чем выше архитектурное сооружение, тем строже требования к его устойчивости.

Опыт 3. Проверка правила моментов сил, находящихся в равновесии.

Опыт 4. Выяснение условия устойчивости тела, имеющего площадь опоры.

Опыт 5. Действие неваляшки или Ванька-встаньки.

• Инженерные расчеты авторов Останкинской телебашни утверждали, что она очень устойчива. Огромная полукилометровая башня была построена по принципу неваляшки: три четверти всего веса башни приходится на одну девятую ее высоты. Вся основная тяжесть сосредоточена внизу у основания. Требуются колоссальные силы, чтобы заставить упасть такую башню.

Среди исторических памятников в некоторых городах Европы и Азии сохранились до наших дней так называемые «падающие» башни. Такие башни в городах Пизе, Болонье, есть они в Афганистане и других местах. В течение нескольких веков на площади в Болонье стоят две башни. Они наклонны и кажутся весьма неустойчивыми. Меньшая из башен, построенная в 1112 году имеет 49м высоты и вершину, отклоненную от вертикали на 2,4м. Высота другой башни 49 м, а вершина ее отклонена на 1,23 м от вертикали. Нет данных, по которым возможно было установить, почему башни имеют наклонное положение. Может быть в таком виде они были выстроены с самого начала, осуществляя затейливую идею средневекового архитектора, рассчитывающего наклон башен так, что за многие годы падения «падающих» башен не произошло. Не исключена возможность, что башни вначале были прямыми, затем уже наклонились при одностороннем оседании почвы, как это произошло с одной из колоколен в Архангельске.

Прочность конструкции во многом зависит от ее формы. Принцип «сопротивляемости конструкции по форме» архитекторы заимствовали у природы. Интересное инженерное решение нашли строители в простом курином яйце. В Дакаре, столице Сенегала, проектировали здание театра, внутри которого должно не должно было быть ни одной колонны, ни одной, даже декоративной, опоры, - все здание должно было представлять собой огромную, пустую, тонкую железобетонную скорлупу, покоящуюся на специальном фундаменте. Когда все расчеты были закончены, оказалось, что запроектированной конструкции явно не хватало прочности. Между тем яичная скорлупа стояла спокойно. В чем же дело? Пришлось обычное куриное яйцо подвергнуть тщательному изучению. Установили, что его прочность достигается тонкой и эластичной пленкой-мембраной. Этим решили воспользоваться строители. Только мембрана была изготовлена не из куриного материала, а из армоцемента..

В учебнике рассматриваются теоретические основы формирования комфортной светоцветовой, тепловой и акустической среды в городах и зданиях. Излагаются методы нормирования, расчёта и проектирования ограждающих конструкций, освещения, инсоляции, солнцезащиты, цветового решения, акустики, звукоизоляции зданий и борьбы с городскими и производственными шумами. Для студентов архитектурных вузов и факультетов.

Предисловие.5

Введение. Предмет и место архитектурной физики в творческом методе архитектора... 7

Часть I. Архитектурная климатология. . 12

Глава 1. Климат и архитектура...12

Глава 2. Климатический анализ.15

Часть II. Архитектурная светология..46

Глава 3. Светоцветовая среда - основа-восприятия архитектуры.46

3.1. Свет, зрение и архитектура..46

3.2. Основные величины, единицы и законы...63

Глава 4. Архитектурное освещение..71

4.1. Системы естественного освещения помещений..73

4.2. Световой климат. 87

4.3. Количественные и качественные характеристики освещения.96

4.4. Нормирование естественного освещения помещений.99

4.5. Расчет естественного освещения помещений.110

4.6. Оптическая теория естественного светового поля..121

4.7. Источники искусственного света и осветительные приборы...129

4.8. Нормирование и проектирование искусственного освещения.158

4.9. Совмещенное освещение помещений.173

4.10. Нормирование и проектирование освещения городов..177

4.11. Моделирование архитектурного освещения. 196

Глава 5. Инсоляция и солнцезащита в архитектуре.205

5.1. Основные понятия...205

5.2. Нормирование и проектирование инсоляции застройки.209

5.3. Солнцезащита и светорегулирование в городах и зданиях..219

5.4. Моделирование инсоляции. 238

5.5. Экономическая эффективность нормирования инсоляции

И солнцезащиты.242

Глава 6. Архитектурное цветоведение. . 244

6.1. Основные понятия...244

6.2. Систематизация цветов. Колориметрическая система МКО... 254

6.3. Воспроизведение цвета...258

6.4. Нормирование и проектирование цвета.. 266

Часть III. Архитектурная акустика 286

Глава 7. Звуковая среда в городах изданиях.286

7.1. Основные понятия...286

7.2. Звук и слух.292

7.3. Основные закономерности распространения звука и шума. 297

Глава 8. Шумозащита и звукоизоляция в городах и зданиях..304

8.1. Источники шума и их характеристики.304

8.2. Нормирование шума и звукоизоляции ограждений..313

8.3. Проектирование шумозащиты и звукоизоляции.321

8.4. Моделирование шумозащиты и звукоизоляции.364

8.5. Технико-экономическая эффективность мероприятий по шумозащите и звукоизоляции. . . 366

Глава 9. Акустика залов..368

9.1. Основные акустические характеристики залов.371

9.2. Оценка акустического качества залов.378

9.3. Общие принципы акустического проектирования залов.384

9.4. Залы для речевых программ. 398

9.5. Залы для музыкальных программ..404

9.6. Залы с совмещением речевых и музыкальных программ..411

9.7. Моделирование акустики залов. . 418

9.8. Системы озвучания залов..425

Приложения..430

Предметно-именной указатель.438

ПРЕДИСЛОВИЕ

Учебник по архитектурной физике издается под таким названием впервые и является развитием учебника «Основы строительной физики», изданного в 1975 г. проф. Н. М. Гусевым, основателем кафедры строительной физики МАрхИ.

Новое название учебника и кафедры не случайно. 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) 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.

Следовательно, архитектурная физика имеет самые непосредственные связи с профилирующими дисциплинами - «Архитектурное проектирование» , «Теория, история и критика архитектуры» и «Архитектурные конструкции», а также с системой государственной экспертизы проектов. Архитектурная физика находится на стыке таких наук, как астрономия, метеорология и климатология, а поскольку архитектура служит для обеспечения жизнедеятельности человека и представляет основные материальные и культурные фонды любой страны, эта наука тесно связана с гигиеной, эстетикой, психологией, социологией и экономикой.

Содержание учебника отвечает современному уровню развития этой науки и учитывает многолетний опыт ее преподавания в Московском архитектурном институте, дискуссии, проведенные в последние годы в научных изданиях нашей страны и за рубежом, правительственные постановления по экологическим и градостроительным вопросам и программы Академии наук России по биосферным и экологическим исследованиям.

В каждой из основных частей учебника приводятся примеры проектирования комфортной среды из отечественной и зарубежной архитектурной и градостроительной практики.

Изучение курса сопровождается выполнением студентами учебноисследовательских работ, связанных с архитектурным проектированием городов и зданий. Для адаптации расчетных работ к реальным условиям творческой работы архитектора в учебнике приведены графические, табличные и справочные материалы.

Основные разделы учебника завершаются списками литературы, с помощью которых студенты и аспиранты могут расширить свои знания и освоить методы научно-исследовательских работ по архитектурной физике.

В учебнике использованы действующие нормативные документы и результаты новейших исследований отечественных и зарубежных ученых в области архитектуры, градостроительства, архитектурной физики и экологии.

Предисловие, введение и главы 3 и 5 написаны Н.В. Оболенским, главы 1 и 2 - В.К. Лицкевичем, глава 4 - Н.В. Оболенским и Н.И. Щепетковым, глава 6 - И.В. Мигалиной, главы 7 и 8 - А.Г. Осиповым, глава 9 -Л. И. Макриненко.

¹ По аналогии с критериями Витрувия «польза, прочность, красота» (обратим внимание на то, что даже Витрувий говорит о красоте здания только после пользы и прочности).

Скачать книгу . Книга выкладывается в научных и образовательных целях.