Введение. 
Предмет и место архитектурной физики в творчестве дизайнера

От того, насколько комфортно и гармонично в широком смысле этого слова проработан дизайн того или иного здания, зависит жизнь человека. Основа рационального, с точки зрения комфортности, и экономичного решения будущего здания закладывается архитекторами и дизайнерами в самом начале проектирования, когда определяются композиционный замысел и образ будущего сооружения, его ориентация по сторонам горизонта, размеры и пропорции световых проемов и т. п. Было бы грубой ошибкой считать, что современная техника и новые материалы позволяют дизайнеру реализовать любой его проект (к сожалению, с этим мнением приходится сталкиваться в практике реального и учебного проектирования).

Среди дизайнеров бытует еще и такое суждение: дизайнеру не обязательно владеть основными методами проектирования микроклимата, освещения, инсоляции, солнцезащиты, акустики и т. п., так как при необходимости он может обратиться к соответствующему специалисту. Между тем круг таких специалистов весьма ограничен. Следует отметить, что все выдающиеся архитекторы прошлого: Витрувий, Альберти, Аалто, Кан — не только профессионально владели этими методами, но еще и совершенствовали и развивали их. Крупнейшие мастера архитектуры и дизайна хорошо понимали формообразующие и гигиенические свойства солнечного света, этого своеобразного инструмента и материала в руках архитектора.

Не менее важны тепловой и акустический комфорт, в ряде случаев они являются определяющими в поисках архитектурной композиции, формы и пространства. Например, в экстремальных климатических районах планировка города и особенно архитектура здании, и их дизайнерская композиция, прежде всего, определяются климатическими и ландшафтными условиями места строительства. А для театра или концертного зала акустические требования, так же как и визуальные, — основа выбора формы и образа сооружения.

КЛИМАТОЛОГИЯ И ТЕПЛОТЕХНИКА

Климатология и дизайн

Климатология — наука, призванная раскрыть связи между климатическими условиями и архитектурой зданий и дизайном интерьеров. Овладение этими связями позволяет дизайнеру при проектировании правильно оценить и учесть климатические воздействия, создать в формируемой им искусственной среде благоприятную экологическую обстановку, найти выразительную архитектурную форму, индивидуальный образ, обусловленные объективными природно-климатическими факторами места строительства. К средствам климатозащиты (или использования климата) относятся: приемы планировки (ориентация по сторонам горизонта, организация проветривания или защиты пространств от ветра, использование пространств разной степени открытости, зеленых насаждений, устройство тамбуров и др.), наружные ограждающие конструкции (стены, окна, покрытия), инженерное оборудование.

Здесь уместно отметить, что в климатической типологии жилище играет едва ли не определяющую роль, несравненно более значительную, чем другие разновидности зданий. В жилище человек проводит большую часть своего времени, отдыхает, воспитывает детей, восстанавливает свои физические и духовные силы; жилище эксплуатируется в течение всего года, всего времени суток, имеет традиции, уходящие в глубокую древность, непосредственно связано с внешней средой наличием двориков, балконов и т. п. Поэтому дизайнеру, проектирующему жилые здания, следует знать все аспекты связи климата и жилища.

Архитектурная климатология дает дизайнеру информацию о климате в районе проектирования, о климатических фактоpax, их изменении во времени и пространстве, о методах анализа климата.

Экономические знания (о строительных, эксплуатационных, приведенных затратах, социально-экономической эффективности) позволяют дизайнеру выбирать наиболее рациональные решения.

Таким образом, физика дизайна вбирает в себя данные многих наук, но это не мешает ей быть самостоятельной дисциплиной.

Климат — многолетний режим погоды, наблюдающийся в данной местности. Важнейшими для архитектурного проектирования климатическими факторами являются:

• • солнечная радиация (прямая и рассеянная), поступающая на разных широтах на горизонтальные и вертикальные поверхности разной ориентации, при безоблачном небе или при облачности, за разные сроки, Вт/м;
• • температурные факторы — температура воздуха, например, средняя по месяцам, абсолютная минимальная, максимальная, средняя максимальная наиболее жаркого месяца, наиболее холодных суток или пятидневки, средняя наиболее холодного периода, °С; период со средней суточной температурой менее 8 или 10 °C; амплитуда температуры средняя или максимальная по месяцам;
• • влажностные факторы — влажность воздуха, например, относительная среднемесячная, в 13 ч или другие сроки, %, абсолютная, т. е. упругость водяного пара по месяцам, ГПа, количество осадков за год, месяц, сутки, осадков жидких, смешанных, мм, и др.;
• • ветер, например, повторяемость направлений ветра, %, повторяемость штилей, средняя скорость по направлениям, максимальная, минимальная скорость, м/с, и др.