8-1-3 — Орієнтація ділянки
У цьому уроці ти:
- навчишся описувати орієнтацію азимутом і визначати орієнтацію фасадів;
- розподіляти приміщення й зони за сторонами світу;
- читати розу вітрів і оцінювати силу вітру на будинок;
- поєднаєш Сонце й вітер у рішеннях про розташування будинку, входу та захисних посадок.
📖 1. Від «північ-південь» до градусів
У 5 класі ти навчився визначати сторони світу, а в 6 і 7 класах використовував їх на планах. Тепер ми зробимо це точніше. Замість слів «приблизно на південь» використовують азимут — кут, який відраховують від напрямку на північ за годинниковою стрілкою.
| Напрямок | Азимут |
|---|---|
| Північ | 0° (або 360°) |
| Схід | 90° |
| Південь | 180° |
| Захід | 270° |
| Північний схід | 45° |
| Південний схід | 135° |
| Південний захід | 225° |
| Північний захід | 315° |
Азимут фасаду — це азимут напрямку, у який «дивиться» фасад, тобто перпендикулярно стіні назовні. Якщо фасад дивиться на 200°, то він звернений приблизно на південь із відхиленням 20° на захід (200 − 180 = 20).
Як виміряти азимут фасаду. Стань спиною до стіни й подивись прямо перед собою (перпендикулярно стіні). Тримай компас горизонтально на відстані від металевих предметів і зніми показник. Похибка в 5–10° для нашого проєкту допустима.
📖 2. Сонячна орієнтація
Сонце рухається небом уздовж дуги. У нашій місцевості воно завжди проходить південну частину неба: взимку воно виходить на південному сході, піднімається невисоко й заходить на південному заході. Влітку дуга значно ширша й вища (докладно ми розрахуємо її в наступному уроці).
Тож сторони будинку отримують різну кількість світла:
| Фасад | Що отримує | Що це означає |
|---|---|---|
| Південний | багато сонця впродовж дня; взимку — низьке, глибоко проникає в кімнату; влітку — високе, легко затінити | найкращий для віталень, кухні, великих вікон |
| Східний | ранкове сонце | добрий для спалень і кухні: прокидаєшся зі світлом, а до вечора кімната не перегрівається |
| Західний | вечірнє, низьке сонце | влітку може сильно перегрівати, затінити його важко; потрібні невеликі вікна або захист |
| Північний | майже ніколи прямого сонця (улітку лише рано-вранці та пізно ввечері) | прохолодно й спокійне світло; підходить для допоміжних приміщень, майстерні |
Як розподілити приміщення
Загальне правило (з винятками для кожного конкретного випадку):
- Південь і південний схід: вітальня, кухня-їдальня, дитяча, кабінет — те, де проводять багато часу вдень.
- Схід і північний схід: спальні.
- Північ: сходи, санвузол, комора, гардеробна, гараж, котельня; вони «закривають» будинок від холоду, як буфер. Вікон на північ мінімум.
- Захід: допоміжні приміщення або приміщення, які використовують увечері; вікна малі чи затінені.
Допустиме відхилення основного фасаду від півдня — до ±20–30°: втрати світла й тепла невеликі.
Тінь від сусідів та від себе
Орієнтація залежить і від навколишніх будівель та дерев: сусід із південного боку може затінити твій будинок взимку (це ми порахуємо в наступному уроці). Через це бажано розміщувати будинок у північній частині ділянки, залишаючи сонячне подвір’я з півдня.
Як вулиця впливає на розташування
| Вулиця з боку | Що виходить | Типове рішення |
|---|---|---|
| Півночі | Найзручніший варіант: вхід із вулиці, сад з півдня | будинок ближче до вулиці, віталень — на південь, подвір’я позаду |
| Півдня | Вулиця в сонячному секторі, а сонячне подвір’я — навпроти вулиці: ризик, що його видно з вулиці | будинок у глибині, перед ним — захищений живоплотом дворик; вхід збоку |
| Сходу або заходу | Вхід із вулиці, але сонячний бік — перпендикулярно | будинок зміщують до північної межі, щоб відкрити південну частину ділянки |
📖 3. Вітрові умови
Вітер — це рух повітря. Його напрям називають за тим, звідки він дме: західний вітер дме із заходу на схід.
Роза вітрів
Роза вітрів — діаграма, що показує, як часто вітер дме з кожного напрямку. Її складають за багаторічними спостереженнями. Довгий «промінь» означає, що цей напрямок переважає.
Ось вигадана таблиця повторюваності для зимового періоду (у відсотках від усіх спостережень):
| Напрямок | Пн | ПнСх | Сх | ПдСх | Пд | ПдЗх | Зх | ПнЗх |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| % | 9 | 8 | 12 | 7 | 8 | 13 | 22 | 21 |
Перевіримо суму: 9 + 8 + 12 + 7 + 8 + 13 + 22 + 21 = 100 %. Переважають західний і північно-західний вітри: разом 22 + 21 = 43 %.
Улітку роза зазвичай інша. Тому проєктувальник дивиться на зимову розу (щоб захиститися від холоду й заметів) і на літню (щоб скористатися провітрюванням).
Швидкість вітру
Швидкість вимірюють у метрах за секунду (м/с). Для переведення в кілометри за годину множать на 3,6. Наприклад, 10 м/с = 36 км/год, а 20 м/с = 72 км/год. Шторм — це вітер, швидший за 20 м/с.
📖 4. Яку силу має вітер
Вітер тисне на стіни та дах, як і вага будинку на ґрунт (пам’ятаєш тиск із 7 класу?). Для оцінки користуються формулою вітрового тиску:
q = ½ · ρ · v², де ρ ≈ 1,2 кг/м³ — густина повітря, v — швидкість вітру (м/с).
Одиниця тиску — паскаль. Силу, що діє на стіну, знаходять множенням: F = q · S.
| Швидкість v | Тиск q = 0,6 · v² | Сила на стіну 30 м² |
|---|---|---|
| 5 м/с | 15 Па | 450 Н |
| 10 м/с | 60 Па | 1800 Н |
| 20 м/с | 240 Па | 7200 Н |
| 30 м/с | 540 Па | 16 200 Н ≈ 1,6 т |
Зверни увагу: швидкість збільшилася у 2 рази (з 10 до 20), а тиск — у 4 рази. Це залежність від квадрата. Тому ураган небезпечніший, ніж здається за швидкістю.
Реальні норми враховують висоту, форму будинку, місцевість і багато чого іншого. Наш розрахунок спрощений: він показує закономірність і дає уявлення про порядок величин.
📖 5. Що робить вітер із будинком і ділянкою
- Взимку він підсилює охолодження: холодне повітря просочується через щілини, а стіни, повернуті до вітру, втрачають більше тепла. З боку зимових вітрів роблять менше вікон і не розміщують вхід.
- Влітку він може охолоджувати. Якщо вікна розташовані на протилежних стінах, виходить наскрізне провітрювання.
- Сніг. Вітер переносить сніг і складає його за перешкодами: біля стін, парканів, живоплоту. Там утворюються замети. Не розташовуй вхід, ворота й стежки в «снігових тінях».
- Небезпека. Сильний вітер руйнує непотрібно легкі дахи, зриває кришки, валить дерева та паркани.
Вітрозахисні посадки
Ряд дерев і кущів поперек вітру послаблює його. Орієнтовно захист діє на відстані до 10 висот дерев із підвітряного боку (з більшим ефектом ближче). Для 8-метрових дерев це приблизно 80 м.
Правила для захисних смуг:
- Розміщуй їх на боці панівного зимового вітру (в нашому прикладі — захід, північний захід).
- Роби їх частково прозорими (з ярусами дерев і кущів): суцільна стіна створює завихрення, а розріджена смуга ефективніше гасить вітер.
- Не ставити з півдня: вони створять тінь.
- Тримай дерева на безпечній відстані від будинку: не менше їхньої висоти (правило з 5 класу), аби вони не впали на будівлю.
📖 6. Сонце й вітер разом
Часто потрібне рішення, яке враховує обидва фактори. Приклад таблиці для ділянки, де взимку дме західний і північно-західний вітер, а Сонце — з півдня:
| Сторона | Сонце | Вітер | Рішення |
|---|---|---|---|
| Південь | багато сонця | захищено | великі вікна, сонячне подвір’я, тераса; не садити високих дерев |
| Північ | мало сонця | частково холодний вітер | допоміжні приміщення, мало вікон, вхід у тамбур |
| Захід і північний захід | вечірнє сонце | головний зимовий вітер | захисна смуга дерев на відстані, мало вікон |
| Схід | ранкове сонце | помірний | спальні, ранковий куточок відпочинку |
🧪 Спробуй сам
- Азимути. Назви сторону світу для азимутів 20°, 135°, 200°, 290°. Фасад має азимут 215°: яке його відхилення від півдня?
- Роза вітрів. Для таблиці з розділу 3 визнач, які два напрямки найпоширеніші. На якій стороні будинку ти розмістив би захисну смугу дерев? Накресли розу вітрів у масштабі: 1 % = 1 мм.
- Спостереження. Прив’яжи довгу стрічку до палиці й встав у відкритому місці. Протягом тижня 3–4 рази на день записуй, звідки дме вітер (за стрічкою, яка летить у протилежний бік). Підсумуй дані й створи власну «розу». Відсоток знайди як (кількість спостережень : загальна кількість) · 100 %.
- Вітровий тиск. Знайди q при швидкості 15 м/с. Яка сила діє на стіну 25 м²? У скільки разів тиск при 30 м/с більший, ніж при 15 м/с?
- Розташування. Ділянка має вулицю з півдня. Опиши два варіанти розташування будинку і вибери кращий, враховуючи сонце, приватність і вітер.
Відповіді: 1) 20° — північ (трохи на схід), 135° — південний схід, 200° — південь (на захід), 290° — захід (трохи на північ). 215° — відхилення 35° від півдня на захід. 2) Найпоширеніші західний (22 %) і північно-західний (21 %); захисну смугу ставимо із заходу та північного заходу. 4) q = 0,6 · 225 = 135 Па; F = 135 · 25 = 3375 Н ≈ 3,4 кН; при 30 м/с q = 540 Па, що в 4 рази більше (швидкість у 2 рази більша, тиск у 2² = 4 рази).
🔑 Ключові слова
- Азимут — кут від напрямку на північ за годинниковою стрілкою.
- Орієнтація фасаду — напрямок, у який звернений фасад.
- Роза вітрів — діаграма повторюваності напрямків вітру.
- Вітровий тиск — тиск потоку повітря на поверхню (q = ½ρv²).
- Замети — накопичення снігу за перешкодою.
- Наскрізне провітрювання — рух повітря крізь вікна на протилежних стінах.
✅ Перевір себе
- Що таке азимут і чому він зручніший за слова «приблизно на південь»?
- Чим відрізняються східний, південний і західний фасади щодо Сонця?
- Як розташовують приміщення за сторонами світу?
- Що показує роза вітрів? Звідки дме вітер, названий «північно-західним»?
- У скільки разів зростає вітровий тиск при подвоєнні швидкості?
- Які правила діють для вітрозахисних посадок?
📌 Коротко запам’ятай
Орієнтацію описують азимутом: це градуси від півночі за годинниковою стрілкою. Південь дає найбільше корисного сонця, схід — ранкове, захід — вечірнє та небезпечне перегрівом, північ — розсіяне світло. Роза вітрів показує переважні напрямки, а тиск вітру зростає з квадратом швидкості. Сонце й вітер враховують разом: вікна й тераси — до сонця, вітрозахист і мінімум вікон — з боку холодного вітру.