Строительная климатология, как обоснование выбранного проектного решения

Начальные представления о климате и его закономерностях сложились ещё в Древней Греции. В 17 и 18 вв. появляются первые описания климатов на базе инструментальных метеорологических наблюдений. Э. Галлей, Дж. Хэдли в Великобритании и М. В. Ломоносов в России высказывали первые соображения о влиянии атмосферной циркуляции на климат. В начале 19 в. немецкий естествоиспытатель А. Гумбольдт положил начало систематическому описанию и объяснению климатов Земли и построил первые климатические карты. Сейчас климатология представляет собой мультидисциплинарную науку - самостоятельный раздел наук об атмосфере.

Россия от большинства стран отличается разнообразием климата. Здания и их внешние ограждающие конструкции подвергаются различным климатическим воздей- ствиям, например сильным и длительным морозам, высоким температурам при жаркой погоде, ураганным ветрам и т п. Такие воздействия осложняют обеспечение комфортного теплового режима в помещениях, а также нормальных, условий эксплуатации зданий и их ограждающих конструкций. Поэтому в неблагоприятных климатических условиях необходимо предусматривать специальные мероприятия, ограничивающие интенсивность климатических воздействий и повышающие защитные свойства наружных конструкций зданий. Этими вопросами и занимается строительная климатология.

Цель исследования

Основная цель строительной климатологии — обоснование целесообразных проектных решений планировки населенных мест, типов зданий и ограждающих конструкций, учитывающих особенности климата. Для решения этой задачи необходимо располагать данными о влиянии климата на архитектурные и конст- руктивные решения зданий.

При проектировании светопрозрачных конструкций на территории России, климатические параметры регламентируются нормативными документами:

  • CНиП 23-05-95 Естественное и искусственное освещение;
  • СНиП 23-01-99 Строительная климатология;
  • СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия.

Также необходимо учитывать деление территории страны на:

  • общие климатические районы;
  • зоны влажности;
  • свето-климатические районы;
  • ветровые районы;
  • по снеговой нагрузке (для конструкций, расположенный горизонтально или под углом)

Задачи

  1. Обосновать целесообразность проектных решений планировки ограждающих конструкций, типов зданий, планировки населенных пунктов.
  2. Утвердить принятия решения по проектированию светпрозрачных конструкций на территории России по климатическим параметрам согласно нормативным документам
  3. Выявить закономерность при делении территории страны на общие климатические районы, зоны влажности, свето-климатические районы, ветровые районы, снеговые нагрузки

Методика исследования

  1. Сбор литературных данных и интернет ресурсов, теория трудов, нормативных документов, действующих на территории РФ
  2. Изучение статистических данных на территории РФ характерных климатических районов
  3. Изучение расположение светоклиматических поясов, влияющих рациональную планировку территорий

Климатология - наука о климате, его типах, обусловленности, распределении по земной поверхности и изменениях во времени. Климатология входит в систему географических наук, так как климат является одной из географических характеристик местности.

Согласно последнему стоительно-климатическому районированию, территория России и СНГ делится на 4 климатиских района, которые подразделяются на 16 климатических подрайонов и осуществляется в соотвествии со СНиП 23-01- 99 на основе анализа 4 показателей:
  1. средней месячной температуры воздуха в январе;
  2. средней месячной температуры воздуха в июле;
  3. средней скорости ветра за три зимних месяца;
  4. среднемесячной относительной влажности воздуха в июле.
Примечание - Климатический подрайон IД характеризуется продолжительностью холодного периода года (со средней суточной температурой воздуха ниже 0 °С) 190 дней в году и более.

Расположение климатических районов приведено на карте (из СНиП 23-01-99):

Районирование территории России по зонам влажности строится согласно СНиП 23-01-99 на основе метеорологических данных, учитывающих:
  • упругость водяного пара наружного воздуха по месяцам;
  • среднюю месячную относительную влажность наиболее холодного и наиболее жаркого месяцев;
  • количество осадков за год и их суточный максимум.

Расположение зон влажности приведено на карте (из СНиП 23-02-2003):

Районирование территории России по светоклиматическим поясам происходит с учетом показателей светового климата:
  • освещенности на горизонтальной поверхности и различно ориентированных вертикальных поверхности и различно ориентированных вертикальных поверхностях, создаваемой прямым облучением Солнца и рассеянным диффузным светом небосвода;
  • абсолютного значения яркости и относительного распределения яркости по небу сплошной облачности и при отсутствии облаков;
  • продолжительности солнечного сияния;
  • прозрачности атмосферы и коэффициента отражения поверхности.

Расположение светоклиматических поясов приведено на рисунке:

В соответствии со СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение" территория России подразделяется на 5 административных районов:

Номер группы Административный район
1 Московская, Смоленская, Владимирская, Калужская, Тульская, Рязанская, Нижегородская, Свердловская, Пермская, Челябинская, Курганская, Новосибирская, Кемеровская области, Республика Мордовия, Чувашская Республика, Удмуртская Республика, Республика Башкортостан, Республика Татарстан, Красноярский край (севернее 63° с.ш.), Республика Саха (Якутия) (севернее 63° с.ш.), Чукотский автон. округ, Хабаровский край (севернее 55° с.ш.)
2 Брянская, Курская, Орловская, Белгородская, Воронежская, Липецкая, Тамбовская, Пензенская, Самарская, Ульяновская, Оренбургская, Саратовская, Волгоградская области, Республика Коми, Кабардино-Балкарская Республика, Республика Северная Осетия - Алания, Чеченская Республика, Республика Ингушетия, Ханты-Мансийский автон. округ, Республика Алтай, Красноярский край (южнее 63° с.ш.), Республика Саха (Якутия) (южнее 63° с.ш.), Республика Тыва, Республика Бурятия, Читинская область, Хабаровский край (южнее 55° с.ш.), Магаданская область, Сахалинская область
3 Калининградская, Псковская, Новгородская, Тверская, Ярославская, Ивановская, Ленинградская, Вологодская, Костромская, Кировская области, Республика Карелия, Ямало-Ненецкий автон. округ, Ненецкий автон. округ
4 Архангельская, Мурманская области
5 Республика Калмыкия, Ростовская, Астраханская области, Ставропольский край, Республика Дагестан, Амурская область, Приморский край, Краснодарский край

Районирование территории России и СНГ по ветровым районам определяется СНиП 2.01.07-85* "Нагрузки и воздействия".

Расположение ветровых районов приведено на карте:

При выборе зимней одежды необходимо учитывать возможность ее эксплуатации в вашем климатическом поясе. Важно учитывать, что одежда, рекомендованная для эксплуатации в конкретном климатическом поясе, должна соответствовать нормам по теплозащитным свойствам ГОСТ Р 12.4.236-2011.

В соответствии с ГОСТ Р 12.4.236-2011 утепленная спецодежда в зависимости от климатических поясов РФ подразделяется по уровню теплозащитных свойств на четыре класса защиты.

* Наиболее вероятная скорость ветра соответствующего климатического пояса.

Примечание: требования установлены с учетом выполнения человеком физической работы средней тяжести (130 Вт/кв.м) и продолжительности непрерывного пребывания его на холоде не более двух часов.

Климатические пояса

I пояс

Астраханская область
Белгородская область
Волгоградская область
Калининградская область
Республика Калмыкия
Ростовская область
Ставропольский край

II пояс

Брянская область
Владимирская область
Воронежская область
Ивановская область
Калужская область
Курская область
Ленинградская область
Липецкая область
Республика Марий Эл
Республика Мордовия
Московская область
Нижегородская область
Новгородская область
Орловская область
Пензенская область
Приморский край
Псковская область
Рязанская область
Самарская область
Саратовская область
Смоленская область
Тамбовская область
Тверская область
Тульская область
Ульяновская область
Чувашская республика
Ярославская область

III пояс

Республика Алтай
Амурская область
Республика Башкортостан
Республика Бурятия
Вологодская область
Иркутская область (кроме районов, перечисленных ниже)
Республика Карелия
Кемеровская область
Кировская область
Костромская область
Красноярский край (кроме районов, перечисленных ниже)
Курганская область
Новосибирская область
Омская область
Оренбургская область
Пермская область
Сахалинская область
(кроме районов, перечисленных ниже)
Свердловская область
Республика Татарстан
Томская область (кроме районов, перечисленных ниже)
Республика Тыва
Тюменская область (кроме районов, перечисленных ниже)
Удмуртская республика
Хабаровский край (кроме районов, перечисленных ниже)
Челябинская область
Читинская область

IV пояс

Архангельская область (кроме районов, расположенных за Полярным кругом)
Иркутская область (районы: Бодайбинский, Катангский, Киренский, Мамско-Чуйский)
Камчатская область
Республика Карелия (севернее 63° северной широты)
Республика Коми (районы, расположенные южнее Полярного круга)
Красноярский край (территории Эвенского автономного округа и Туруханского района, расположенного южнее Полярного круга)
Курильские острова
Магаданская область (кроме Чукотского автономного округа и районов, перечисленных ниже)
Мурманская область
Республика Саха (Якутия) (кроме Оймяконского района и районов, расположенных севернее Полярного круга)
Сахалинская область (районы: Ногликский, Охтинский)
Томская область (районы: Бакчарский, Верхнекетский, Кривошеинский, Молчановский, Парабельский, Чаинский и территории Александровского и Каргасокского районов, расположенные южнее 60° северной широты)
Тюменская область (районы Ханты-Мансийского и Ямало-Ненецкого автономных кругов, кроме районов, расположенных севернее 60° северной широты)
Хабаровский край (районы: Аяно-Майский, Николаевский, Охотский, им.Полины Осипеко, Тугуро-Чумиканский, Ульчский)

Особый пояс

Магаданская область (районы: Омсукчанский, Ольский, Северо-Эвенский, Среднеканский, Сусуманский, Тенькинский, Хасынский, Ягоднинский)
Республика Саха (Якутия) (Оймяконский район)
Территория, расположенная севернее Полярного круга (кроме Мурманской области)
Томская область (территории Александровского и Каргасокского районов, расположенные севернее 60° северной широты)
Тюменская область (районы Ханты-Мансийского и Ямало-Ненецкого автономных округов, расположенные севернее 60° северной широты)
Чукотский автономный округ