Важным вопросом проектирования и эксплуатации высотных зданий является создание комфортных условий, которые следует учитывать при организации условий жизнедеятельности людей, принятии градостроительных, архитектурно-планировочных и конструктивных решений, при проектировании противопожарной защиты, кондиционирования и вентиляции, другого инженерного оборудования. Эти аспекты нужно принимать во внимание на самой ранней стадии, чтобы обеспечить оптимальные условия эксплуатации высотного здания и создать условия для высокой продуктивности работы и проживания.
К основным режимам, влияющим на уровень комфорта помещений в высотных зданиях, относятся:
- температурный;
- гигиенический;
- акустический;
- визуальный;
- электромагнитная совместимость.
Большое количество исследований проведенных специалистами по эргономике, показали, что в значительной степени производительность труда и комфорт проживания зависят от эффективной температуры. Оптимальные и допустимые нормы температуры воздуха в помещениях жилых зданий устанавливаются санитарно-эпидемиологическими правилами и нормативами СанПиН (Санитарные правила и нормы), которые предусматривают оптимальные микроклиматические условия и допустимые применительно к выполнению работ различных категорий в холодный и теплый периоды года. Нормы устанавливают следующую температуру воздуха в холодный период времени: жилые комнаты – 18-24 °С; кухня – 18-26 °С; туалет – 18-26 °С; ванная, совмещенный санузел – 18-26 °С; межквартирный коридор – 16-22 °С; вестибюль, лестничная клетка – 14-20 °С; кладовые – 12-22 °С.
СанПиН 2.1.3.26.30-10 Санитарно-эпидемические требования
В офисных помещениях максимальная работоспособность сотрудников достигается при температуре 20-25 °С и относительной влажности 35-75%, при изменении этих параметров работоспособность снижается. Поэтому в первую очередь определяют оптимальные температурные условия в помещениях (защита от холода и тепла), которые оказывают значительное влияние на состояние человека, его работоспособность. В зависимости от температуры принимают решение о системах отопления, кондиционирования или холодоснабжения. Температурный диапозон, в котором могут быть созданы комфортные условия нормальных условий труда или проживания, небольшой.
Температурно-влажностный режим помещений
Диапазон температуры в помещении в идеальном случае должен быть в пределах 20-24 °С. Для поддержания температуры в помещении в летнее время на уровне 22-24 °С необходимо применение системы охлаждения помещений. Максимальная температурная граница в помещении в теплый период времени определяется на уровне 23-25 °С, причем уже при этой температуре происходит снижение производительности труда или ухудшение комфорта проживания. Помимо прочего не должно быть большой разницы между температурой отдельных поверхностей, окружающих человека в помещении, с тем чтобы отъем тепла происходил равномерно. Это относится в первую очередь к работе нагревательных и охлаждающих приборов.
Санитарно-гигиенические требования к условиям обучения (Беликова Е.А.)
Практика эксплуатации высотных объектов показывает, что работоспособность может повыситься при применении дополнительных факторов – механической вентиляции и ночным охлаждением, механической вентиляции и охлаждаемым потолком, механической вентиляции и системой холодоснабжения для охлаждения помещений летом до 26 °С.
Относительная влажность воздуха также оказывает влияние на гигиенический комфорт. Общее понятие «гигиенический комфорт» подразумевает: благоприятное для самочувствия человека сочетание температуры, влажности и движения воздуха.
Так, при нормальной влажности (40-60%) и движении воздуха в зимнее время температура в жилищах средней полосы должна быть в пределах 18-20 °С, на юге – 17-18 °С, на севере – 20-21 °С. Однако гигиенического комфорта для человека недостаточно. Его нужно дополнить рядом других условий: удобствами, благоустроенностью, уютом жилища.
При нормальной комнатной температуре 20 °С теплоотдача в результате испарения играет незначительную роль и тем самым не оказывает влияния на физическое состояние человека. При высоких температурах человек также не ощущает влажности воздуха, т.е. диапазон температурного комфорта совместно с комнатной температурой и относительной влажностью достаточно велик. При влажности ниже 35% возникают условия для повышенного образования пыли, которая раздражает дыхательные пути. Относительная влажность ниже 45% ведет к легкому электрическому заряду, в частности на искусственных материалах, что может привести к разрядам. Высокая относительная влажность может привести к образованию плесени, а при абсолютной влажности и содержании воды свыше 12 г на кг воздуха возникает ощущение удушья.
При оценке гигиенического режима функционирования высотных зданий целесообразно учитывать факторы, приведенные таблице ниже, ставшей результатом исследований доктора П. Кёнига. Однако приведенные данные, полученные за рубежом, нуждаются в корректировке с учетом климатических особенностей России, с дополнительным изучением различных природно-климатических факторов, влияющих на санитарно-гигиенические условия проживания в различных регионах страны.
Жалобы и причины плохого самочувствия людей в высотных зданиях
1. Сквозняк.
2. Подверженность гриппу и простудам.
3. Жалобы ревматического характера.
1. Чрезмерная скорость потока воздуха в помещении при его вентиляции.
2. Чрезмерная турбулентность потока воздуха в помещении при его вентиляции.
3. Недостаточная интенсивность подачи свежего воздуха в помещение.
4. Слишком низкая температура поступающего в помещение воздуха.
1. Лихорадка.
2. Трудности дыхания.
3. Боль в суставах.
4. Усталость.
1. Усталость.
2. Затрудненная концентрация.
3. Ступор.
4. Помрачнение сознания.
5. Головная боль.
1. Плохой контроль климата, ставший причиной следующих недостатков:
- t > 23 °С;
- превышение норм относительной влажности;
- отсутствие оконной вентиляции.
2. Низкочастотный шум (< 100 Гц).
3. Аллергены, эндотоксины, цитотоксины ввиду не соответствующих норме следующих систем и показателей:
- солнцезащиты и затемнения;
- площади окон;
- мощности систем отопления, вентиляции, канализации.
Запах из системы кондиционирования:
- технический (материал, фильтры);
- микробиологический;
- недостаточная мощность системы вентиляции
Существенное влияние на уровень работоспособности оказывает скорость движения воздуха в помещении. Установлено, что при повышении температуры в помещении повышение скорости движения воздушных масс создает более комфортные условия, и наоборот. При этом скорость воздушных масс как при естественной вентиляции, так и при механической не является постоянной.
Средняя скорость движения воздуха в помещении определена в размере 0,15 м/с и средняя, относительная влажность – в размере 50%. Оптимальный показатель производительности и комфорта проживания находится в небольшом температурном диапазоне.
Этот показатель может регулироваться в зависимости от функционального назначения здания, ориентацией по сторонам света и учетом ветрового воздействия, применяемыми инженерными системами и оборудованием. Помимо перечисленных характеристик на комфортное пребывание человека в помещении существенное влияние имеет турбулентная скорость. При естественной и механической системах вентиляции возникают колебания давления, когда скорость воздуха на короткое время может изменяться в четыре раза по сравнению с нормативной. Особенно остро это ощущается при сидячей работе и легкой одежде, слишком высокая скорость воздуха ведет к неприятным ощущениям и излишней потере тепла. В помещениях с сидячей работой скорость движения воздуха не должна превышать 0,1 м/с.
Одним из важнейших факторов, влияющих на комфортные условия пребывания человека в высотном здании, является гигиенический комфорт. Отсутствие в нормативных документа такого понятия не снижает важность учета этого фактора на состояние человека в помещении, которое во многом зависит от качества поступающего воздуха, а также от загрязняющих воздух составляющих.
К сожалению, в нашей стране недооценивается вред от курящих людей. По статистическим данным, в Центральной Европе в час выкуривается в среднем 1,5 сигареты. Среднестатистическое количество курильщиков при этом составляет 40%. На каждую выкуренную сигарету для предотвращения вредных воздействий и во избежание раздражающего воздействия необходимо 100 м 3 воздуха извне при минимальном количестве внешнего воздуха 60 м 3 /ч на одного человека.
Для создания благоприятных условий жизни в помещениях необходимо обеспечить не только температуру и влажность воздуха, но и акустический комфорт, который определяется состоянием, когда человек способен максимально эффективно работать или отдыхать. Обеспечение акустического комфорта для человека в процессе его жизнедеятельности является актуальной проблемой, особенно важен этот режим в помещениях, где человек проводит большую часть своей жизни. В комфортной обстановке работа становится более продуктивной, а отдых более полноценным.
По данным экспертов по акустике, каждые десять лет уровень шума в связи с увеличением количества машин удваивается. Длительная нагрузка на слух при определенных условиях не остается без последствий и сказывается на состоянии всего организма в виде вегетативных раздражений, нарушения концентрации, сна и т.п. При создании комфортных условий в помещениях необходимо обеспечить изоляцию от внешних и внутренних воздушных и ударных шумов, от вибраций, вызванных работой лифтов или другого инженерного оборудования, а также порывами ветра. Поскольку акустические проблемы в большинстве случаев решают с помощью подбора соответствующих конструкций, то важной проблемой является определение минимальной массы таких конструкций – стен, перекрытий, перегородок. Для различных по функциональному назначению высотных зданий требования к звукоизоляции разные, особенно жесткие требования предъявляются в жилых зданиях, гостиницах v больницах.
Естественным шумовым фоном считается уровень шуме 20-30 дБА. От 35 до 50 дБА человек воспринимает нормально. Громким шумом считается шум 80 дБА, неприятные ощущения возникают при шуме 80-90 дБА, а болевые ощущения при уровне шума 120-130 дБА. Повышение уровня шума до 150 дБА приводит к потере слуха.
Поэтому уровень звукового давления в жилых помещениях, офисах, банковских помещениях не должен превышать 35 дБА (в зависимости от размеров помещения и количества людей). Повышенный шум в помещении не только не соответствует потребностям в комфорте, но и относится к категории санитарно-гигиенических вредностей. Так, если шум превышает нормальные требования на 15-20 дБ, то производительность труда снижается на 10-20%.
Акустический комфорт предусматривает отсутствие или снижение в помещениях посторонних звуков и шумов, раздражающих человека (рисунок ниже). Как правило, это низкочастотный шум из других помещений, а также от инженерного оборудования. Эти требования должны учитываться прежде всего при размещении технических помещений в архитектурно-планировочном решении здания и при выборе конструкций, предусматривающих шумоизоляцию.
Влияние шума на слух
Для изоляции от воздушного шума (распространяющегося в воздухе – работа оборудования, телевизора и т.д.) и для изоляции от ударного шума (распространяющегося по конструкциям здания – удар по конструкции, вибрация оборудования, передвижка мебели) используются разные по составу, структуре и свойствам звукоизоляционные материалы. Известно, лучший звукоизолятор – воздух. Таким образом, материалы и конструкции, включающие в себя замкнутые воздушные зазоры, прослойки, капсулы, ячейки, поры, обладают хорошими звукоизолирующими свойствами, обеспечивающими защиту от проникновения воздушного шума в помещение. Очень важно учитывать, что звукоизолирующие материалы не могут выполнять функции звукопоглощающих материалов, в то время как качественные звукопоглощающие материалы способствуют также и улучшению звукоизоляции в помещении. Поэтому, как правило, используется комбинированное применение звукоизоляционных материалов в составе ограждающих конструкций и конструкций перекрытий и звукопоглощающих материалов в качестве облицовочных и отделочных материалов, обеспечивающих акустический комфорт в помещениях.
Практика эксплуатации показывает, что в большинстве случаев при отделке помещений офисных зданий, кинотеатров, торговых и культурно-досуговых учреждений и других общественных и специальных объектов, размещаемых в высотных зданиях, применяют звукопоглощающие материалы, способствующие снижению энергии отраженных звуковых волн и, таким образом, снижению шума.
Кроме внутренних источников шума могут быть и внешние, это находящиеся в непосредственной близости от здания автомагистрали, производственные территории и другие подобные им объекты.
В данном случае наиболее эффективными с точки зрения шумозащиты можно считать двойные фасады.
Особенно важен для людей, работающих или проживающих в высотных зданиях, визуальный комфорт, который обеспечивается тогда, когда чувствительные участки мозга могут работать без помех. Визуальный комфорт создает повышенные качества помещений и заключается в создании так называемых гарантированных визуальных фокусных точек, обеспечивающих визуальный контакт с окружающей застройкой или ландшафтом. Отсутствие визуальных точек может быть компенсировано различными приемами – архитектурным решением интерьеров с организацией зимних садов, многосветных пространств, вестибюлей, холлов; разнообразием дизайна и насыщенностью интерьера предметами убранства; освещением с учетом пользователей, рекреационных пространств и т.п. При проектировании интерьеров следует избегать архитектурных и дизайнерских приемов приводящих к появлению факторов визуального неудобства, например, таких, как неправильное освещение помещения, солнечные блики, плохое цветовое решение, несоответствующее стилевое решение в оформлении интерьера.
Неправильное распределение света в комнате, блеск, плохой подбор цвета и несоответствующий внутренний дизайн тормозят восприятие.
Примером положительного решения визуального комфорта может служить здание Коммерцбанка во Франкфурте-на-Мане. Каждое офисное помещение в этом здании расположено в соответствии с требованиями немецкого строительного стандарта, который предписывает, чтобы все сотрудники размещались не далее чем 7,5 м от окон. Прозрачность здания и стеклянные перегородки между офисными помещениями и атриумом, который расположен внутри здания, позволяют достичь высокого уровня освещенности дневным светом на всех рабочих местах. Четырехэтажные зимние сады здания, размещенные по спирали вокруг треугольной формы здания, обеспечивают для каждого яруса вид на растительность и устраняют большие объемы неразделенного офисного пространства. Такое разделение здания позволяет в каждом офисе иметь вид на город либо на атриум и сад (рисунок ниже).
Зимние сады в Коммерцбанке (Франкфурт-на-Майне, Германия)
Зимние сады позволяют свету проникать к внутренним стенам каждого крыла. Эти сады обеспечивают «природный вид» для сотрудников офисов и вместе с атриумом участвуют в организации естественной системы вентиляции для всего здания.
Использование естественного освещения значительно снижае эксплуатационные затраты и, кроме того, улучшает психологический комфорт находящихся в здании людей.
В Европе большое внимание уделяют электромагнитной вместимости, определяющейся нормами для функционирования различных электроприборов и систем. Электромагнитная совместимость определяет, во-первых, приемлемый уровень интерференции, исходящей от самого прибора.
Во-вторых, она определяет уровни интерференции от других приборов или воздействия среды, которые прибор должен выдерживать. При этом возможен вред здоровью как результат электрических магнитных и электромагнитных полей («электросмог»). Электромагнитные поля создаются в результате излучения электромагнитных волн.
В зданиях они могут представлять серьезную проблему вследствие передачи электрических мощностей (трансформаторные подстанции, распределители низкого напряжения, токоведущие шины, электропроводка и т.п.). Все это может оказывать длительное воздействие на человека, особенно при устройстве рабочего места в непосредственной близости от магнитных полей, что имеет существенное значение. Опасность для здоровья от электрических и магнитных полей может наступить, если плотность длительного по времени потока частиц составляет более 2 мА/мI. По рекомендациям международных исследований, этот параметр обеспечивается при интенсивности поля ниже 5 kV/м и потоке магнитного поля менее 100 мТ при 50 Гц.
Полный учет всех факторов, влияющих на создание высокого уровня комфорта в рабочих или жилых помещениях высотных зданий, является первоочередной задачей проектировщиков, и их решение позволит повысить эксплуатационные качества высотных зданий.
Источник: ros-pipe.ru
Санитарно-гигиенические требования, предъявляемые к застройке
Устранение недостатков природных условий и создание наиболее благоприятного климатического режима называется организацией микроклимата. Микроклимат образуется с помощью определенных планировочных приемов и озеленения, соответствующих конкретным местным условиям.
В нашей стране проведено климатическое районирование (табл. 7) для строительства, по которому вся территория страны подразделяется на четыре строительно-климатические зоны, каждая из которых делится на подрайоны, характеризующиеся определенными природно-климатическими факторами, определяющими общность требований к жилищам.
ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КЛИМАТИЧЕСКИХ РАЙОНОВ
Необходимая инсоляция достигается соответствующей ориентацией зданий по странам света и расстояниями между зданиями.
Солнечный свет убивает большинство болезнетворных бактерий, профилактически воздействуя на среду, в которой находится человек. Влияние солнечного освещения на здание и его
Условия ориентации жилых помещений
помещения на всю территорию жилого комплекса определяется продолжительностью инсоляции, т. е. продолжительностью их прямого облучения солнцем, которое в период с 22 марта по 22 сентября в районах южнее 60° с. ш. и с 22 апреля по 22 августа севернее 60° с. ш. должно составлять около трех часов в сутки.
В соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями не допускается ориентировать окна всех жилых комнат квартиры и общежитий на северную часть горизонта в пределах от 310 до 50° во всех климатических районах страны и в пределах от 290 до 70°— в районах севернее 66-й параллели. В южной полосе (III и IV климатические районы) не допускается, Кроме того, ориентация на юго-западную сторону горизонта в пределах от 200 до 290°.
Исходя из этого, в северной и средней полосе страны целесообразно располагать жилые дома продольной осью с севера на юг (меридиональная ориентация). При этом возможно отклонение от этого направления на восток или запад в пределах 45°. В этом случае почти все комнаты будут облучаться прямым солнечным светом в течение 3—4 и более часов в день.
Для южной части страны (III и IV климатические районы) целесообразно располагать здания длинной стороной в направлении с востока на запад (широтная ориентация) с отклонением фасада на восток в пределах до 30°. В южных районах самая неблагоприятная часть горизонта находится в западном направлении, так как пологие западные лучи солнца, глубоко проникающие в нагретые за день помещения в течение 5— 6 предвечерных часов, создают значительный перегрев. Южная ориентация в этих районах вполне благоприятна, так как в полдень солнце высоко и круто падающие лучи не проникают в глубину комнат.
Поскольку в конкретных условиях (направления улиц, рельеф местности и др.) не всегда есть возможность правильно ориентировать все жилые помещения дома, часть комнат допускается ориентировать на неблагоприятные стороны горизонта: не более двух — в квартирах из трех и более комнат, не более одной комнаты — в двухкомнатных квартирах и не более 25% комнат — в общежитиях.
Для удовлетворения требований инсоляции и градостроительной маневренности проектов жилых зданий в типовых проектах делаются «широтные» варианты планировки секций, позволяющие размещать часть жилых зданий микрорайона одним из фасадов на неблагоприятную сторону горизонта. Это достигается тем, что часть квартир таких секций имеет двустороннюю ориентацию.
Такие «широтные» секции называют секциями частично ограниченной ориентации. Они обычно бывают 3- и 4-квартирными. 2-квартирные секции можно назвать секциями свободной ориентации. «Меридиональные» же секции, все квартиры которых имеют только одностороннюю ориентацию, называют секциями ограниченной ориентации.
Набор различных секций дает возможность применять типовые проекты жилых домов в любых градостроительных условиях. Большое значение для здоровья детей имеет правильная ориентация зданий детских садов-яслей и школ. Их следует располагать на участке так, чтобы окна детских комнат были ориентированы преимущественно на юг, юго-восток, юго-запад и восток в средней и северной полосе и на все стороны горизонта, кроме юго-западной, — в южных районах.
Расположение школьных зданий должно обеспечить благоприятную ориентацию классных комнат по странам света. В средней полосе наиболее благоприятна ориентация классов на юг, юго-восток и восток, допустима на запад; в южных районах — на юг, восток, северо-восток и северо-запад, недопустима западная ориентация.
На условия инсоляции помещений влияет не только ориентация, но и форма здания в плане. Простая форма плана наиболее благоприятна для проникновения света и солнца во все помещения. Сложные формы планов, имеющие внутренние углы, способствуют длительному затенению части помещений.
Санитарные разрывы между зданиями назначают с таким расчетом, чтобы рядом стоящие здания не препятствовали проникновению солнечных лучей в окна первых этажей в течение хотя бы 2—3 часов в сутки. Минимальные санитарные разрывы между жилыми и общественными зданиями назначают в соответствии с этажностью затеняющего здания.
Детские и школьные учреждения со стороны классов и детских комнат должны быть удалены от окружающих зданий на расстояние 2,5 высоты наиболее высокого из них.
При широтном расположении зданий расстояния между ними определяют по высоте здания, находящегося с южной стороны.
В зависимости от конкретных климатических условий нормативные расстояния между зданиями допускается изменять. Например, для районов, где мало солнца, рекомендуется несколько увеличивать норму разрывов. В южных районах, наоборот, допустимо некоторое сокращение разрывов.
Инсоляция внутренних пространств территории микрорайона предполагает обязательное (хотя бы кратковременное) солнечное освещение в
течение всего года. Для приближенного определения продолжительности инсоляции помещений и открытых территорий пользуются специальными графиками теней. Более точный расчет продолжительности инсоляции может быть проведен при помощи прибора — светопланомера Масленникова.
Проветривание пространства в группах домов или кварталах (при квартальной застройке) необходимо в районах с нормальным климатом.
Особое внимание следует обращать на обеспечение проветривания жилой территории в городах III и IV климатических районов с большим количеством летних штилевых дней. Оно достигается соответствующей постановкой зданий, учитывающей основные направления ветровых потоков, и разрывами между корпусами. Замкнутые дворы и застроенные углы обычно создают застой воздуха, поэтому их следует избегать в застройке.
Для населенных мест, расположенных в районах Крайнего Севера или в районах с постоянно господствующими сильными ветрами, планировка микрорайонов, наоборот, должна предусматривать защиту от продувания как самих зданий, так и пространств между ними.
Так, например, в районах постоянных сильных ветров, суховеев песчаных бурь или снежных буранов (районы Новороссийска, Апшерон-ского полуострова, Гурьева, районы Крайнего Севера и др.) здания предпочтительно располагать торцами к господствующим ветрам. Недавно было предложено для защиты от ветров в группах домов ставить ветрозащитные дома-экраны, направленные одной стороной к господствующим ветрам и защищающие собой всю группу. В таких зданиях все жилые комнаты должны быть расположены с одной стороны, противоположной направлению ветра. В северных районах в качестве эксперимента предложено строить дома, расположенные по кругу, с тем чтобы все жилые помещения размещались со стороны замкнутого двора.
Защита от шума и загрязнения воздуха создается максимально возможным удалением застройки от вредного воздействия «улицы и обильным озеленением как внутреннего пространства микрорайона, так и его внешних границ. Таким образом, в каждом конкретном случае санитарно-гигиенические требования так или иначе влияют на характер планировки микрорайона.
Схема планировки экспериментального микрорайона для районов Крайнего Севера:
/ — жилые дома секционного типа; 2 — вставки между ними; 3 — школа; 4 — здание культурно-бытового назначения; 5 — крытые переходы; 6 — каток
Источник: studfile.net