Строительная климатология
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.
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 воздействиям, 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.
Основная задача 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 конструктивные 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)
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:
- средней месячной температуры воздуха в январе;
- средней месячной температуры воздуха в июле;
- средней скорости ветра за три зимних месяца;
- среднемесячной относительной влажности воздуха в июле.
Характеристика климатических районов и подрайонов России и СНГ:
Климатические районы |
Климатические подрайоны |
Среднемесячная температура воздуха в январе, °С |
Средняя скорость ветра за три зимних месяца, м/с |
Среднемесячная температура воздуха в июле, °С |
Среднемесячная относительная влажность воздуха в июле, % |
I |
IА |
От -32 и ниже |
- |
От +4 до +19 |
- |
IБ |
От -28 и ниже |
5 и более |
От 0 до +13 |
более 75 | |
IВ |
От -14 до -28 |
- |
От +12 до +21 |
- | |
IГ |
От -14 до -28 |
5 и более |
От 0 до +14 |
более 75 | |
IД |
От -14 до -32 |
- |
От +10 до +20 |
- | |
II |
IIА |
От -4 до -14 |
5 и более |
От +8 до +12 |
более 75 |
IIБ |
От -3 до -5 |
5 и более |
От +12 до +21 |
более 75 | |
IIВ |
От -4 до -14 |
- |
От +12 до +21 |
- | |
IIГ |
От -5 до -14 |
5 и более |
От +12 до +21 |
более 75 | |
III |
IIIA |
От -14 до -20 |
- |
От +21 до +25 |
- |
IIIБ |
От -5 до +2 |
- |
От +21 до +25 |
- | |
IIIB |
От -5 до -14 |
- |
От +21 до +25 |
- | |
IV |
IVA |
От -10 до +2 |
- |
От +28 и выше |
- |
IVБ |
От +2 до +6 |
- |
От +22 до +28 |
50 и более 15ч | |
IVB |
От 0 до +2 |
- |
От +25 до +28 |
- | |
IVГ |
От -15 до 0 |
- |
От +25 до +28 |
- |
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:
Пояс светового климата |
Коэффициент светового климата m |
| |
1.2 |
II |
1.1 |
III |
0.9 |
IV |
0.8 |
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: