УЧЕТ КЛИМАТИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ И МАТЕРИАЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ В ПРОЕКТИРОВАНИИ ВУЗА В УСЛОВИЯХ КОМСОМОЛЬСКА-НА-АМУРЕв

CONSIDERATION OF CLIMATIC FEATURES AND MATERIAL SOLUTIONS IN THE DESIGN OF THE UNIVERSITY IN THE CONDITIONS OF KOMSOMOLSK-ON-AMUR

Anna Nizhegorodova

student, Architectural faculty, State University of Land Use Planning,

Russia, Moscow

Nadezhda Rotocheva

student, Architectural faculty, State University of Land Use Planning,

Russia, Moscow

Andrey Koshkin

scientific adviser, Department of Civil Engineering, State University of Land Use Planning,

Russia, Moscow

АННОТАЦИЯ

В проектировании высшего учебного учреждения в Комсомольске-на-Амуре необходимо учитывать множество факторов, влияющих на образ и конструкцию здания. В данной статье мы рассмотрим климатические особенности данного проекта.

ABSTRACT

When designing a higher educational institution in Komsomolsk-on-Amur, it is necessary to take into account many factors that affect the image and design of the building. In this article, we will consider the climatic features of this project.

Ключевые слова: архитектура; строительство; проект; инновации; образование.

Keywords: architecture; construction; project; innovation; education.

Введение

В условиях проектирования учебного заведения в городе Комсомольске-на-Амуре, особое внимание следует уделить учету климатических особенностей и выбору подходящих строительных материалов. Климатические факторы, такие как температурные колебания, влажность и осадки, оказывают значительное влияние на энергопотребление здания. Правильный выбор материалов способствует теплоизоляции и энергоэффективности, что важно как для комфортности пользователей, так и для экономии ресурсов.

В данной статье рассмотрены основные аспекты учета климатических особенностей и материальных решений в проектировании вуза в условиях города Комсомольска-на-Амуре [1].

1. Климатические особенности Комсомольска-на-Амуре

Комсомольск-на-Амуре расположен в субарктическом климатическом поясе с холодными зимами и прохладными летами и имеет резко-континентальный климат. В течение года здесь наблюдаются значительные температурные колебания, особенно между зимой и летом. Средняя температура зимой составляет около -20°C, а летом - около +20°C. Климат характеризуется высокой влажностью воздуха и значительными осадками, преимущественно в виде снега зимой и дождя летом.

Эти климатические условия оказывают прямое влияние на энергопотребление здания. Зимой требуется обеспечить эффективное отопление, чтобы сохранить комфортную температуру внутри помещений, в то время как летом необходимо охлаждение для поддержания приемлемого уровня тепла. Экстремальные погодные условия, такие как сильные морозы зимой и высокая влажность, требуют особой адаптации зданий для обеспечения комфортных условий пребывания внутри.

2. Изучение и подбор материалов

Для обеспечения эффективной теплоизоляции и снижения энергопотребления здания необходимо произвести анализ и подбор подходящих строительных материалов. Один из ключевых параметров, определяющих эффективность материалов, это их коэффициент теплопроводности. Он характеризует способность материала пропускать тепло и измеряется в ваттах на метр на кельвин (W/mK). Чем ниже значение коэффициента теплопроводности, тем лучше материал сохраняет тепло [2].

Для анализа и выбора строительных материалов для строительства высшего учебного заведения в городе Комсомольск-на-Амуре, нам нужно оценить коэффициент теплопроводности, прочность, устойчивость к влажности, экологическую устойчивость и долговечность различных материалов. Один из материалов, который мы упомянули, это арболит. Вот таблица, которая поможет вам сравнить его с другими материалами:

Таблица 1.

Сравнение качеств различных теплоизоляционных материалов

Составлена автором.

Таким образом, арболит обладает низким коэффициентом теплопроводности, высокой прочностью, устойчивостью к влажности, экологической устойчивостью и средней долговечностью. Он может быть хорошим выбором для строительства учебного заведения в условиях города Комсомольск-на-Амуре [3].

3. Теплопотери через ограждающие конструкции

В процессе проектирования здания необходимо оценить теплопотери через его ограждающие конструкции, такие как стены и потолки. Для этого проводится расчет коэффициента теплопроводности различных материалов, который определяет способность материала пропускать тепло. Коэффициент теплопроводности обычно обозначается как λ (lambda) и измеряется в ваттах на метр на кельвин (W/mK).

Формула для расчета теплопотерь через ограждающие конструкции:

Q=U∗A∗ΔT,

где:

Q - теплопотери через ограждающие конструкции (в ваттах),

U - теплопроводность материала (в ваттах на метр на кельвин),

A - площадь ограждающих конструкций (в квадратных метрах),

ΔT - разница температур между внутренней и внешней сторонами конструкции (в кельвинах).

Для анализа различных материалов для ограждающих конструкций здания высшего учебного заведения в городе Комсомольск-на-Амуре создадим таблицу, включающую коэффициент теплопроводности.

Таблица 2.

Сравнение материалов ограждающих конструкций

Составлена автором.

После анализа материалов по указанным параметрам можно сделать вывод о том, что кирпич и арболит обладают приемлемыми значениями коэффициента теплопроводности для использования в ограждающих конструкциях. Металлосайдинг, напротив, не подходит из-за высокого значения коэффициента теплопроводности. Минеральная вата и пенополистирол имеют самые низкие значения коэффициента теплопроводности, что делает их отличным выбором для минимизации теплопотерь через ограждающие конструкции.

4. Расчет тепловых потерь через окна и двери

Для оценки теплопотерь через окна и двери необходимо определить их коэффициент теплопроводности и площадь проемов. Теплопотери через окна и двери рассчитываются аналогично расчету теплопотерь через ограждающие конструкции, но с учетом коэффициента теплопроводности и площади проемов.

Таблица 3.

Сравнение материалов для оконных и дверных проёмов

Составлена автором.

После анализа материалов по указанным параметрам можно сделать вывод о том, что дерево и ПВХ обладают приемлемыми значениями коэффициента теплопроводности для использования в оконных и дверных проемах. Пластик также имеет относительно низкий коэффициент теплопроводности. Однако, алюминий и стекло имеют очень высокие значения коэффициента теплопроводности, что делает их неэффективными для изоляции и не подходящими для минимизации теплопотерь через окна и двери.

В процессе проектирования вуза в Комсомольске-на-Амуре необходимо учитывать не только климатические особенности, но и выбирать оптимальные материальные решения для обеспечения энергоэффективности, устойчивости и долговечности здания. Расчеты теплопотерь, несущих конструкций, фундамента и других параметров являются важными этапами проектирования, позволяющими создать комфортное и экологически безопасное учебное заведение.

Список литературы:

1. Синянский, И.А. Типология зданий и сооружений: учеб. пособие для учреждений сред. проф. образования / И.А. Синянский, Н.И. Манешина — 6-е изд., стер. — M. : Издательский центр «Академия», 2013. — 144 с.
2. Комяков, А.Н. О теплопроводности дисперсных древесных материалов / А.Н. Комяков, А.К. Кошкин // Труды международного симпозиума "Надежность и качество". 2023. Т. 1. С. 418-422.
3. Нижегородова, А. И. Вступление в эпоху перемен: построение Высшего образовательного учреждения в Комсомольске-на-Амуре / А. И. Нижегородова, Н. М. Роточева // Студенческий. – 2023. – № 42-1(254). – С. 5-9.