CC BY
80
ПРЕИМУЩЕСТВА ЗАСТРОЙКИ ЖИЛЫМИ ЗДАНИЯМИ БАШЕННОГО ТИПА МИКРОРАЙОНОВ В Г. ЧЖЭНЧЖОУ (КНР)
THE ADVANTAGES OF THE MULTI-STOREY APARTMENT BUILDING IN THE MICRODISTRICTS OF ZHENGZHOU CITY
(CHINA)
О.Л. Банцерова, Жуйсинь Ли O.L. Bancerova, Ruixin Li
ФГБОУ ВПО МГСУ
В статье рассмотрены особенности проектирования многоэтажных жилых зданий башенного и много секционного типов с точки зрения экономической эффективности использования земельных ресурсов, проветривания и инсоляции жилых зданий в застройке, размещения в градостроительных условиях микрорайонов г. Чжэнчжоу (КНР).
The article investigated the features of the point and multi-sectional type apartment building design in terms of economic efficiency of land use, natural ventilation and insulation of residential buildings in urban conditions, building placement in urban conditions of the Zhengzhou city (China).
Современная типология жилых зданий отличается значительным разнообразием и имеет глубокие исторические корни. Она включает в себя как традиционный опыт создания жилья, так и разработки последних лет. Анализ литературных источников и опыта проектирования жилых зданий показал, что по объемно-планировочным решениям жилые дома делятся на: усадебные, блокированные, секционные, коридорные, галерейные. По этажности: три-пять, шесть-девять, девять-шестнадцать и выше этажей. В связи с климатическими условиями и местными традициями, коридорные и галерейные жилые здания в г.Чжэнчжоу строят редко. В статье рассмотрены особенности проектирования жилых зданий секционного типа.
В последние годы многоэтажные жилые здания многосекционных типов широко распространяются как в Чжэнчжоу, так и в других городах Китая. В таких зданиях на этаже обычно размещаются две квартиры (реже размещаются три или четыре) и в каждой секции установлены два лифта и одна лестничная клетка. Преимущество многосекционных жилых зданий заключаются:
1. В лучших санитарно-гигиенических характеристиках. Для санитарно-гигиенического комфорта квартир большое значение имеет проветривание и нормативная инсоляция. В отличие от односекционных типов зданий, многосекционные здания имеют более благоприятные условия проветривания. После вспышки эпидемии "SARS" (атипичная пневмония), которое было в 2003г. в Китае, жители стали более требовательными к инсоляции и проветриванию.
2. В удобном лифтовом обслуживании. За счёт наличия двух лифтов на секцию и размещение меньшего количества квартир на этаже.
На основе изложенных выше преимуществ, многосекционные типы зданий стали популярными в Китае. Этажность таких зданий также увеличивается по мере развития строительной технологии их возведения. Рассмотрим далее преимущества односекци-онных жилых домов с точки зрения экономической эффективности использования земельных ресурсов, проветривания и инсоляции жилых зданий в застройке, размещения в жилых группах с соблюдением противопожарных разрывов между зданиями.
Экономическая эффективность использования земельных ресурсов может определяться по интенсивности использования территорий и плотности застройки (Яу). В соответствии с нормативами по планировке и застройке Москвы МГСН 1.01-99 получаем: площадь первого этажа здания / площадь жилой группы суммарная поэтажная площадь застройки / площадь жилой группы Принципы данного метода представляет собой определение соотношения и в односекционных и многосекционных зданиях на основе общей площади (под общей площадью территории принимается площадь равная сумме площади тени от застройки в 12 часов дня "Большие холода" и площади первого этажа здания). Далее введем наглядную формулу в условиях Чжэнчжоу для сравнения экономической эффективности использования земельных ресурсов рассматриваемых типов зданий (рис.1.).
^/Щр'Ш/// -т
Тень от з астройки в //
XI часов дня
■я
в
V
А,
_£
и
тшшшш.
Рис.1. Тень от застройки в день "Большие холода".
Согласно карте строительно-климатического районирования территории КНР, Чжэнчжоу находится в холодном районе 11А. День "Большие холода" является в Китае временем с минимальной продолжительностью инсоляции, которая составляет 2 часа. Соответственные параметры угла возвышения Солнца (а) и азимутальный угол Солнца (А) показаны в табл. 1. Высота этажа составляет 2,8 м, расчетная высота здания приблизительно равна произведению этажности (п) на высоту этажа (Ъ).
Таблица 1
Параметры угла возвышения Солнца (а) и азимутальный угол Солнца (А) в день
"Большие холода" КНР.
---......_.. Время " суток Ориентировка солнца 12:00 11:00 10:00 09:00 08:00
13:00 14:00 15:00 16:00
а 35°04 ' 33°15 ' 28°07 ' 20°24 ' 10°53 '
А 0° 16°53 ' 32°08 ' 45°04 ' 55°51 '
Здесь а - угол возвышения Солнца, т.е. высота солнца, на небе измеренная в градусах от горизонтального положения. На восходе и заходе угол возвышения равен 0°, когда Солнце находится выше всего на небе (прямо над головой, что можно наблюдать, например, на экваторе в дни весеннего и осеннего равноденствий равен 90°). Зенитный угол аналогичен углу возвышения за тем исключением, что он отсчитывается не от горизонтальной оси, а от вертикальной;
А - это угол между меридианом и касательной, замеряемый в любой точке горизонтальной плоскости. В результате:
=В ГО /(ВПО+ВЩ=В[Ю/(В Ш+ВПИ 0^а)=1/(1+4п/П) (1.1)
Яу =ВПОШ/(ВГО+В1Х )=ВтаП/(ВГО+ВОНО^а)=1/(1/п+4/О) (1.2) [1] Здесь В - длина здания; Б - ширина здания; Ь - разрыв между зданием и тенью от него; Н - высота здания; п - этажность здания.
По формулам (1.1) и (1.2) мы можем составлять функциональные графики и обнаруживать соотношение между Яу, Б и п (рис.2 и 3).
Таблица 2
Величины интенсивности использования территорий по формуле (1.1)
При Б=10 0.200 0.161 0.135 0.116 0.102 0.091 0.082 0.075 0.068
п 10 13 16 19 22 25 28 31 34
При Б=15 0.273 0.224 0.190 0.165 0.146 0.130 0.118 0.108 0.099
п 10 13 16 19 22 25 28 31 34
При Б=20 0.333 0.278 0.238 0.208 0.185 0.167 0.152 0.139 0.128
п 10 13 16 19 22 25 28 31 34
При Б=25 ^ 0.385 0.325 0.281 0.248 0.221 0.200 0.182 0.168 0.155
п 10 13 16 19 22 25 28 31 34
При Б=30 0.429 0.366 0.319 0.283 0.254 0.231 0.211 0.195 0.181
п 10 13 16 19 22 25 28 31 34
При Б=35 ^ 0.467 0.402 0.354 0.315 0.285 0.259 0.238 0.220 0.205
п 10 13 16 19 22 25 28 31 34
При Б=40 0.500 0.435 0.385 0.345 0.313 0.286 0.263 0.244 0.227
п 10 13 16 19 22 25 28 31 34
Таблица 3
Величины плотности застройки по формуле (1.2)_
При Б=10 Лу 2.000 2.097 2.162 2.209 2.245 2.273 2.295 2.313 2.329
п 10 13 16 19 22 25 28 31 34
При Б=15 Лу 2.727 2.910 3.038 3.132 3.204 3.261 3.307 3.345 3.377
п 10 13 16 19 22 25 28 31 34
При Б=20 Лу 3.333 3.611 3.810 3.958 4.074 4.167 4.242 4.306 4.359
п 10 13 16 19 22 25 28 31 34
При Б=25 Лу 3.846 4.221 4.494 4.703 4.867 5.000 5.109 5.201 5.280
п 10 13 16 19 22 25 28 31 34
При Б=30 Лу 4.286 4.756 5.106 5.377 5.593 5.769 5.915 6.039 6.145
п 10 13 16 19 22 25 28 31 34
При Б=35 Лу 4.667 5.230 5.657 5.991 6.260 6.481 6.667 6.824 6.959
п 10 13 16 19 22 25 28 31 34
При Б=40 Лу 5.000 5.652 6.154 6.552 6.875 7.143 7.368 7.561 7.727
п 10 13 16 19 22 25 28 31 34
Рис. 2. Функциональный график в зависимости от О и I
Рис.3. Функциональный график Я в зависимости от О и п.
Таким образом, мы видим, что интенсивность использования территорий, а также плотность застройки многоэтажного здания зависит от его этажности и ширины, то есть чем больше ширина корпуса, тем больше интенсивность использования территорий и плотность застройки. Однако по графику этажность здания оказывает меньшее влияние на плотность застройки. При повышении этажности уменьшается интенсивность использования территорий. Односекционные типы имеют лучшую экономическую эффективность использования земельных ресурсов т.к. имеют большую ширину (до 30-40 м).
Инсоляция жилых помещений в здании башенного и многосекционного типа. На неё влияет конфигурация плана здания. В жилых зданиях многосекционного типа возможно более равномерные условия инсоляции, как при широтной, так и при меридиональной ориентации квартир. В жилых зданиях башенного типа в отличии от много -секционных зданий на условия инсоляции помещений оказывает сильное влияние форма здания в плане. Простая конфигурация плана наиболее благоприятна для проникновения света и солнца во все помещения. Сложные конфигурации планов способствуют длительному затенению части помещений.
Рассмотрим инсоляцию территории жилой группы для зимних условий. Её можно рассматривать через расчет Sy и So. Расчет производится в стандартном режиме "Большие холода".
Здесь Sy - площадь тени от застройки на северной части территории жилой группы; Н - высота здания; В - длина здания; Б - ширина здания; а - угол возвышения Солнца.
где S0 - площадь тени от застройки на северной территории вне здания в 0:00 су-Б0 =0.25В20^=0.17В2 (при А=55°51' ) (1.4)
В связи с тем, что перемена азимутального угла Солнца (А) в течение дня "Большие холода" в условиях Чжэнчжоу от 0° до 45°, согласно формуле (1.3), очевидно величина Sy во многом зависит от размера длины здания (В) (рис.4.). Т.е. чем больше длина здания, тем больше площади территории заслоняются от солнечного света. Таким образом, по сравнению с односекционными типами, многосекционные типы уменьшают инсоляцию северной части территории жилой группы домов.
Рис.4. Инсоляция территории жилой группы для зимних условий г.Чжэнчжоу.
Проветривание жилых помещений в здании необходимо как для обеспечения нормируемого воздухообмена, так и для создания нормального влажностного режима в помещении. Одной из важнейших функций окон, является обеспечение необходимого воздухообмена в помещениях. Квартиры в многосекционных жилых зданиях обычно имеют двухстороннюю ориентацию и сквозное проветривание. В односекционных жилых зданиях в основном угловое проветривание. В отличие от башенного типа зданий, многосекционные здания имеют более благоприятные условия проветривания.
Проветривание территории жилой группы домов. Рассмотрим понятие турбулентности. Турбулентность воздуха, хаотическое вихревое движение воздуха может возникнуть по множеству причин, но все они сводятся к одной: на пути потока воздуха
Б г =Н О^ а (ВОсс« А+Б йш А)
(1.3)
Граница тени от застро-
в
в
встают препятствия, нарушающие плавность его течение. В качестве первой причины, вызывающей возникновение турбулентности, можно назвать возмущение воздушного потока из-за наземных препятствий.
Согласно выводу специалистов, скорость турбулентного потока воздуха зависит от площади поверхности здания, то есть чем больше площадь поверхности здания, тем больше скорость турбулентного потока воздуха, а также изменение его направления (рис.5.).
Рис.5. Турбулентность воздушного потока в застройке.
Это обозначает, что многосекционные типы здания оказывают больше влияние на воздушный поток, чем односекционные типы зданий. Пусть даже они защищают жилой микрорайон от холода в зимних условиях, всё равно проветривание дворовых территорий неблагоприятно. К тому же турбулентные потоки воздуха препятствуют движению людей в промежутке между домами.
Размещение в сложных условиях геоморфологии и геологии участка. Не смотря на то, что рельеф местности территории Чжэнчжоу является ровным, локальные области имеет разницу по высоте. Например, отрезок земли с уклоном 5%~10% между улицами Наньян и Фэнлэ, имеет фактическое превышение 4~6 м. Эта площадь земли очень неудобна для возведения многосекционных зданий по причине того, что нарушается непрерывность фундаментов рядовых секций. Односекционные здания легче вписываются в рельеф местности.
Геологическое состояние в городе Чжэнчжоу характеризуется различным составом оснований. Например, на одном участке земли возможны грунты с различными свойствами. В этом случае, для построения многосекционных зданий обычно применяются два варианты: а) устройство деформационных швов, где возникает скачкообразное изменение свойства грунтов; б) повышение несущей способности фундамента. Эти два варианты более трудоемки по сравнению с построением односекционных зданий, которые можно размещать на однородных основаниях, чтобы избежать дополнительных затрат. Таким образом, по сравнению с многосекционными зданиями, односекционные типы домов имеют хорошую приспособляемость в сложных условиях геоморфологии и геологии.
Чтобы исключить или снизить опасность распространения пожара на соседние объекты и обеспечить надлежащие условия для успешной его ликвидации, между зданиями и сооружениями устанавливают определенные наименьшие (безопасные) расстояния, называемые противопожарными разрывами, которые установлены в зависимости от назначения, класса функциональной опасности и степени огнестойкости противостоящий объектов. В соответствии со СНиПом 2.07.01-89* «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений», минимальные расстояния между жилыми, общественными и вспомогательными зданиями промышленных предприятий следует принимать по табл. 4.
Таблица 4
Противопожарные разрывы между зданиями в России
Степень огнестойкости зданий Расстояние при степени огнестойкости зданий, м
I, II III IV, V
I, II 6 8 10
III 8 8 10
IV 10 10 15
Рассмотрим противопожарные разрывы между зданиями в Китае в соответствии со ОВ 50045—95 «Противопожарные нормы многоэтажных гражданских зданий», со-
ставлена следующая табл. 5.
Таблица 5
_Противопожарные разрывы между зданиями в Китае_
Наименование Многоэтажное здание Стилобат Другие гражданские строительства
Степень огнестойкости
I, II III IV
Многоэтажное здание 13м 9м 9м 11м 14м
Стилобат 9м 6м 6м 7м 9м
В результате исследования, многосекционные и здания башенного типа по требованию пожарной безопасности не имеют разницы в противопожарных разрывах.
В заключение составлена таблица для сравнения рассматриваемых типов многоэтажных жилых зданий (табл. 6).
Таблица 6
Сравнение рассматриваемых типов многоэтажных жилых зданий в условиях г. Чжэнчжоу
№ Содержание Многосекционные жилые здания Односекционные жилые здания Примечание
1 Экономическая эффективность использования земельных ресурсов (-) (+) и в зависимости от Б и п
2 Влияние на микроклимат квартиры (+) (-) Инсоляция и формирование воздушного потока
3 Влияние на микроклимат территории жилых групп домов (-) (+) Инсоляция и формирование воздушного потока
4 Санитарно-гигиеническая комфортность квартир (+) (-) Зависит от ориентации здания
5 Компоновка квартир в секции (-) (+) Конфигурация здания
6 Внешний вид (-) (+) Форма здания и конфигурация в плане
7 Размещение в сложных условиях геоморфологии и геологии территории (-) (+) Зависит от длины здания
8 Лифтовое обслуживание (+) (-) Зависит от количества населения в жилом здании
В результате проведенных исследований на основании табл. 6, мы видим что, несмотря на имеющие плюсы (преимущества) проектирования и строительства многосекционных жилых домов, здания односекционные (башенного типа) лидируют по количеству положительных характеристик и рекомендуется для застройки микрорайонов г.Чжэнчжоу (КНР).
Литература:
1. By Цзинсян. Проектирование высотных зданий // Китайское архитектурное и строительное издательство. - 1987 - декабрь.
2. Лэй Чуньнун. Проектирование современных многоэтажных жилых зданий // Китайское архитектурное и строительное издательство. - 1997 - июнь.
3. СНиП GB50096-1999 Проектирование жилых зданий // Китайское архитектурное и строительное издательство. - 1999 - май.
4. Сборник проектирования зданий №1 // Китайское архитектурное и строительное издательство. - 1994 - июнь.
5. Чжу Чанлянь. Основные положения проектирования жилых зданий // Китайское архитектурное и строительное издательство. - 1999 - декабрь. Листов 156-157.
6. М.В. Лисицына, В.Л. Пашковский. Архитектурное проектирование жилых зданий // Издательство «Архитектура-С». 2006.
7. Т.Г. Маклакова, С.М. Нанасова, А.Е. Балакина. Архитектура // Издательство ACB. 2009.
8. СНиП 2.07.01-89* Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений.
9. МГСН 1.01-99 Планировка и застройка Москвы.
Literature:
1.Wu Jingxiang. Design of Tall Buildings // China architecture & building press. - 1987 - December.
2. Lei Chunnong. Design of modern high-rise residential buildings // China architecture & building press. - 1997 -June.
3. GB50096-1999. Design of residential buildings // China architecture & building press. - 1999 - May.
4. Collection of designing buildings № 1 // China architecture & building press. - 1994 - June.
5. Zhu Changlian. The basic design of residential buildings // China architecture & building press. -1999 - December. The papers of 156-157.
6. M.V. Lisysyna, V.L. Bashkovsky. Architectural design of residential buildings // Architecture-C. -
2006.
7. T.K. Maklakova, S.M. Nanasova, A.E. Balakinna. Architecture // ABC. 2009.
8. GB 2.07.01-89* Town Planning. Planning and construction of urban and rural settlements.
9. The Moscow City office properties 1.01-99. Planning and construction of Moscow.
Ключевые слова: проектирование жилых зданий, типология, башенный, многосекционный, экономическая эффективность, проветривание, инсоляция, размещение в сложных условиях.
Key words: design of residential buildings, typology, tower, multisession, economic efficiency, airing, sunshine, location in challenging conditions.
Почтовый адрес авторов: г. Москва 129337, Ярославское шоссе д.26 Телефон авторов: 8(926)138-66-69, 8(916)471-95-83 e-mail авторов: andylrx@yandex.ru, olga.bancerova@gmail.com.
Рецензент: Бодэ Андрей Борисович, кандидат архитектуры, зав. сектором НИИТИАГ РААСН,
доцент МГСУ
