Введение к работе
Актуальность исследования. Современное промышленное
строительство в Китае находится в периоде своего интенсивного развития, связанного с усилением экономической роли страны в мировом промышленном производстве. Активизация промстроительства выражается как во введении новых производственных мощностей, так и в реконструкции и модернизации существующих производств. В связи с этим возникает необходимость как в эффективной эксплуатации новых и реконструированных производств, так и в повышении производительности труда. Всему этому отвечают приемы архитектурно-строительного проектирования на основе естественных методов регулирования внутреннего микроклимата. Принцип естественного регулирования позволяет относительно простыми архитектурными и конструктивными приемами создавать качественную внутреннюю среду, что улучшает условия труда персонала и уменьшает расход электроэнергии на непроизводственные нужды, прежде всего на цели искусственного освещения, искусственной вентиляции и кондиционирования воздуха.
Вопросам создания качественной внутренней среды в производственных зданиях различных отраслей промышленности Китая до настоящего времени уделялось недостаточно внимания, а в случае их решения они не основывались на современных научных принципах по проектированию внутренней среды.
Это объясняет необходимость разработки научно-обоснованного подхода к созданию качественной микроклиматической среды в помещениях на основе методов естественного регулирования. Все это доказывает важность и актуальность представленных в диссертации научных исследований.
Микроклиматическая среда в помещениях, создаваемая при проектировании на основе естественных методов регулирования, в конечном итоге базируется на объемно-планировочных и конструктивных решениях зданий, которые в свою очередь в значительной степени зависят от климатических условий района строительства. Научные исследования в этой области в течение многих лет велись такими учеными, как Н.М. Гусев, Н.Н. Киреев, В.М. Ильинский, В.К. Лицкевич, В.Г. Гагарин, А.Н. Кондратенков, А.К. Соловьев, В.А. Земцов, Г. Бодманн, В. Крохманн, Р. Гопкинсон и многими другими.
Анализ опыта проектирования и строительства промышленных зданий показал наличие значительных резервов в вопросах создания качественного внутреннего микроклимата. При этом в научном смысле резервом является
метод комплексных исследований среды, учитывающий взаимосвязь и взаимозависимость отдельных средовых режимов. В данной работе сделана попытка комплексного исследования светового режима в помещениях, оцениваемого как теоретически, так и экспериментально.
Таким образом, актуальность данной работы заключается в том, что через совершенствование конструктивных и объемно-планировочных решений производственных зданий были разработаны научные и практические предложения по созданию качественной внутренней световой среды на основе принципов естественного регулирования.
Целью диссертации является совершенствование конструктивных и объемно-планировочных решений многоэтажных производственных зданий с системой естественного освещения в виде световых колодцев.
Задачами диссертации являются:
Разработка научных и проектных предложений по созданию многоэтажных промзданий со световыми колодцами и совершенствование их конструктивных и объемно-планировочных решений;
Разработка предложений по созданию эффективной системы естественного освещения многоэтажных промзданий как по их светотехническим, так и конструктивным характеристикам;
Определение влияния конструктивных и архитектурных решений предлагаемой системы естественного освещения на комфортные условия для людей и оптимальные условия для технологических процессов, на энерго- и ресурсосбережение.
Разработка методики расчета внутренней естественной освещенности от предлагаемой конструктивной системы естественного освещения в виде "световых колодцев";
Разработка предложений по учету местных светоклиматических условий для основных экономических передовых провинций Китая, основанных на современных российских документах и методиках.
Объектом исследований являются многоэтажные производственные здания, рабочие помещения в них и их конструктивные и объемно-планировочные решения, связанные с устройством системы естественного освещения в виде световых колодцев.
Предметом исследований является совершенствование конструктивных и объемно-планировочных решений многоэтажных производственных зданий при устройстве новой системы их естественного освещения.
Методом исследований является теоретическое и экспериментальное определение параметров качественной световой среды в рассматриваемых зданиях при данных климатических условиях. Это определение проводится на основе как объективных, так и экспертных оценок.
Научная новизна работы:
Для конструкций световых колодцев предложен метод расчета коэффициента естественной освещенности (КЕО), который применим в условиях ясного неба, характерных для солнечном климате рассматриваемого региона;
Обобщены основные теоретические и практические положения проектирования и строительства многоэтажных производственных зданий в условиях Китая как в исторической ретроспективе, так и в настоящее время;
Даны предложения по учету местных светоклиматических условий для основных экономических зон Китая (Харбин, Пекин и Шанхай), что позволило в данных исследованиях основные положения российских нормативных документов по естественному освещению;
Определено влияние конструктивных и архитектурных решений элементов системы естественного освещения в виде световых колодцев на конструктивные и объемно-планировочные решения самих зданий, а также на комфортные условия для персонала, на повышение производительности труда и энерго сбережение.
Практическая значимость результатов работы:
Сделаны предложения по конструктивным и планировочным решениям
многоэтажных производственных зданий для светоклиматических условий
юго-восточного Китая на основе светотехнических критериев;
Даны рекомендации по конструктивным решениям, размерам, пропорциям и расположению элементов предлагаемой системы естественного освещения многоэтажных производственных зданий в виде "световых колодцев", при которых обеспечивается наилучшее качество как световой, так и общей микроклиматической среды в рабочих помещениях рассматриваемых зданий;
Достигнут определенный экономический эффект от осуществления основных рекомендаций по работе. Этот эффект основывается на экономии электроэнергии на искусственное освещение и на заметном повышении производительности труда на рассматриваемом производстве;
Показано, что комфортность внутренней микроклиматической среды в
многоэтажных промзданиях при рассматриваемых климатических условиях может быть практически полностью обеспечена естественными (пассивными) методами контроля внутреннего микроклимата что, на основе эффективных конструктивных и архитектурных решений рассматриваемых зданий позволяет достигнуть качественного улучшения условий труда на рассматриваемом производстве.
На защиту выносятся следующие положения:
Метод расчета коэффициента естественной освещенности в помещениях при системе естественной освещенности в виде световых колодцев;
Рекомендации по конструктивным и планировочным решениям многоэтажных производственных зданий в светоклиматических условиях юго-восточного Китая;
Рекомендации по устройству, конструктивному и планировочному решению элементов системы естественного освещения рассматриваемых промзданий в виде световых колодцев;
Предложения по учету местных светоклиматических условий для основных экономических зон Китая - регионов Харбина, Пекина и Шанхая.
Достоверность результатов подтверждается сходимостью результатов теоретических и натурных исследований. В работе использовались современные научные методики исследований и измерений с помощью новых образцов приборов и оборудования.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на XIV международной межвузовской научно-практической конференции молодых ученых, докторантов и аспирантов МГСУ Москва, апрель 2011г. (с. 216 - 218 в сборнике докладов).
Внедрение результатов диссертации. Рекомендации по работе были приняты для дальнейшего практического применения руководством швейного комбината в городе Фучжоу (КНР).
Публикация. Результаты работы опубликованы в 3 статьях в ведущих научных журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации и в сборнике докладов XIV международной межвузовской научно-практической конференции молодых ученых, докторантов и аспирантов МГСУ
Личный вклад соискателя отражен в постановке самой научной проблемы, в разработке метода расчета освещенности, создаваемой световыми колодцами и в рекомендациях по совершенствованию конструктивных и
объемно-планировочных решений рассматриваемых зданий и их систем освещения.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных выводов и списка использованной литературы, включающего 77 источников. Работа содержит 227 страницы машинописного текста, включающего 87 рисунков и 50 таблицы.
