Gt; 200 мм/мин – влажная зона (стыки открытые с нащельниками, накладками и профильными перекрытиями зазора, применение стен-экранов).

Лекция 2. Сочетание климатических факторов

Температура и ветер. В климатологии используется понятие ветроохлаждения. Территория застройки оценивается в условных единицах (Н), представляющих собой сочетания низких температур и скорости ветра по направлениям. Расчет ведется по формуле

. (2.1)

Строится роза ветроохлаждения (см. рис. 2.1) и направление с максимальным значением Н считается неблагоприятным. Однако подобные оценки производятся как правило в научных целях. Это объясняется еще и тем, что зимой низкие температуры сочетаются как правило с низкими скоростями ветра.

С

53,5

 

49,5 51,3

 

 

52,7 55,2

 

 

56,4 56,0

52,7

Ю

Рис. 2.1 Роза ветроохлаждения для января г. Донецка

 

Гигиенистами установлено следующие рубежные значения:

- 4 м/с и отрицательные температуры – желательна защита пешехода от ветра;

- 5 м/с и отрицательные температуры – защита зданий от теплопотерь;

- при t_н от –15 до –35 ^оС – допускаются кратковременные прогулки при ветре от 3,5 до 0 м/с;

- при t_н от 20 до 28 ^оС – ветер до 2,5 м/с - комфортен;

- при t_н от 28 до 33 ^оС – ветер от 1 до 4 м/с – комфортен, необходима аэрация помещений;

- при t_н > 33 ^оС и φ < 25 % - ветер не дает облегчения и раздражает.

В градостроительстве принята следующая шкала комфортных скоростей:

- при t_н от -15 до 10 ^оС - = 0,6 ÷ 2,5 м/с;

- при t_н > 10 ^оС - = 1 ÷ 4 м/с.

Теплопотери здания напрямую зависят от его местоположения в застройке. Если теплопотери отдельно стоящего здания принять за 100 % (см. рис. 9), то в условиях защищенности оно будет терять 50 %, а построенное на возвышенности - до 200% тепла. При действии ветра под углом 45 ^о к фасаду приводит к снижению теплопотерь – до 85 %. Использование остекления лоджий также способствует снижению теплопотерь.

 

 

 

100 % 50 % 200 %

 

Рис. 2.2. Теплопотери здания при действии ветра

 

Ветер с дождем. Такому неблагоприятному воздействию подвергаются как правило вертикальные поверхности зданий и сооружений. На вертикальную поверхность может выпадать примерно в 2, а в карнизной части в 4 - 6 раз больше осадков, нежели на горизонтальную поверхность. Поэтому предварительно выясняют степень интенсивности дождей при ветре. Поступают следующим образом.

1. Из климатологических справочников уточняют среднюю многолетнюю сумму осадков, мм, за теплый период.

2. Рассчитывают среднюю многолетнюю скорость ветра за этот период, м/с.

3. Определяют интенсивность как частное от деления первого значения на второе (мм/мин).

4. По интенсивности и скорости ветра по специальным таблицам находится сумма осадков, проходящих через вертикальную поверхность.

5. Устанавливают степень влажности территории и дают рекомендации по конструированию наружных ограждений зданий. Если сумма осадков:

< 100 мм/мин – сухая зона (в крупных панелях, например, применяется закрытый стык);

100 ÷ 200 мм/мин – нормальная зона (открытые дренированные стыки);

gt; 200 мм/мин – влажная зона (стыки открытые с нащельниками, накладками и профильными перекрытиями зазора, применение стен-экранов).

При наличии полной информации о количестве осадков и скорости ветра при дожде по румбам строится роза дождей. Расчет количества осадков на вертикальную поверхность (Н_в) в зависимости от количества выпавших на горизонтальную поверхность (Н_г) и среднесуточной скорости при ветре () ведется по формуле.

. (2.2)

Наибольшему воздействию косых дождей подвергаются жилые дома, выполняющие функции ветрозащитных. Здания, стоящие внутри застройки, более всего подвержены воздействию осадков только на уровне верхних этажей. Подвергающиеся дождю фасады облицовываются водоотталкивающими материалами или растворами, а также могут применяться специальные щиты на относе, остекленные балконы и лоджии и другие конструктивные решения.

Ветер и снег. Частые метели со значительными снегопереносами затрудняют эксплуатацию селитебных территорий. Снегоперенос (м³/п.м) характеризуют следующие объемы: 200, 400 и 600 м³/п.м. Отложение снега зависит от рельефа, растительности, наличия преград и скорости ветра у поверхности земли. Возможные схемы снегоотложения в элементарных формах рельефа приведены на рис. 2.3. Вход в отдельностоящее здание назначается как правило с наветренной стороны, где образуется желоб выдувания. Зеленые насаждения различной конструкции используются (см. табл. 2.1) для защиты территорий от снегопереносов.

 

 

 

Рис. 2.3. Схемы снегоотложения в элементарных формах рельефа

 

Таблица 2.1 – Эффективность зеленых насаждений при защите от снегопереносов

№№	Характер мелиоративных мероприятий	Снегосборность, м3 на 1 пог. м полосы
	Непродуваемые полосы шириной более 20 – 25 м	до 600
	Ажурная полоса шириной более 12 – 15 м	до 350
	Продуваемая полоса шириной не более 7 – 10 м	100 - 200
	Система из 2-х продуваемых полос шириной 12 и 15 м и межполосными разрывами 30 – 40 м	до 250
	Система из 3-х продуваемых полос шириной 12, 12 и 15 и межполосными разрывами 30 – 40 м	до 400

 

Ветер и пыль (песок). Есть отдельные регионы подверженные запыленности, которая также может возникнуть при неправильном освоении территории для строительства. Установлено, что запыленность возникает при ветрах со скоростью:

1 - 2м/с - на песках и песчаных рыхлых почвах;

3 - 4 м/с –на песчаных и супесчаных почвах;

более 5 м/с – на легких суглинках;

5,5 – 7 м/с – на тяжелых суглинистых почвах.

Если более 30 дней в году концентрация пыли превышает 1,5 мг/м³ или повторяемость пыльных бурь более 3 раз, то требуется защита территорий. В этой связи неблагоприятными считаются направления ветра с повторяемостью более 20 % при скорости превышающей 5 м/с.

Ветры, которые способны поднимать пыль и приводить в движение песок, могут заставить проектировщика отказаться от разработки естественных средств проветривания вплоть до их полного исключения. Во всех случаях весьма необходимы тщательная проверка и учет конкретных обстоятельств. В Адене, например, жители одного прибрежного жилого образования, которое ориентировано в расчете на использование морских бризов, предпочитают изнемогать от зноя в тщательно закрытых помещениях, чем страдать от прохладного, но раздражающего ветра, несущего с собой мелкие частички песка и гравия с обширных прибрежных территорий, покрытых песком.

Эффективными средствами борьбы с песчаными ветрами являются защитные экраны и внутренние дворики. Снижения интенсивности песчаных ветров можно достичь также применением мягкого грунтового покрытия в непосредственной близости к зданию. Если от приносимых ветром песчинок необходимо защитить открытый участок, важно, чтобы окружающая его экранирующая стена не имела проемов.