Климатические условия территории застройки
УЧЕТ ФАКТОРОВ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
В ГРАДОСТРОИТЕЛЬНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ
Климатические условия территории застройки
Большое влияние на организацию планировочной структуры города, систему застройки, ориентацию зданий, характер озеленения, а также на экологическую обстановку на территории города оказывают климатические условия. Климат – это статистический многолетний режим погоды, одна из основных географических характеристик той или иной местности. Климат определяется поступлением солнечной радиации, процессами циркуляции воздушных масс, характером подстилающей поверхности.
Ведущими характеристиками климата являются: радиационный, температурный и ветровой режимы, влажность воздуха, показатели количества и качества осадков. Климатические параметры, которые применяются при планировке и застройке городских поселений, проектировании зданий и сооружений, приведены в СНиП 23-01-99 [35]. Они установлены на основе метеорологических данных многолетних наблюдений в городах стран СНГ. Дополнительные сведения о климатических условиях района строительства могут быть получены из справочной литературы, а также при проведении инженерно-гидрометеорологических изысканий для строительства.
Радиационный режим. Мощность потоков света и тепла, падающих на земную поверхность, зависит от географической широты местности и состояния атмосферы. В градостроительстве учитывают прямую и рассеянную солнечную радиацию. Прямая солнечная радиация – часть солнечной радиации, поступающей на поверхность в виде пучка параллельных лучей, исходящих непосредственно из видимого диска солнца. Рассеянная (диффузная) солнечная радиация – часть солнечной радиации, поступающей на поверхность со всего небосвода после рассеяния в атмосфере. Радиационный режим определяется поступающей от солнца суммарной солнечной радиацией. Данные о суммарной солнечной радиации (прямой и рассеянной) в МДж/м2, падающей на горизонтальную и вертикальную поверхности, по месяцам года для различных широт приведены в СНиПе.
Температурный режим. Его оценка строится на основе анализа средней месячной и годовой температуры воздуха, вероятности различных градаций температуры воздуха в холодный и теплый периоды года.
Степень континентальности климата может быть выражена через годовую амплитуду колебаний А срднемесячных температур воздуха:
А = tс.ж.м – tс.х.м ,
где tс.ж.м – среднемесячная температура наиболее жаркого месяца года, tс.х.м - среднемесячная температура наиболее холодного месяца года.
Ветровой режим. Причиной перемещения воздуха является неодинаковый нагрев земной поверхности солнцем. Воздушные массы перемещаются в направлении от высокого давления к низкому. Чем больше разность давления, тем выше скорость ветра. Направление ветра определяется той частью горизонта, откуда он дует. В СНиПе приведены следующие показатели ветрового режима: преобладающее направление ветра за декабрь - февраль и июль - август, максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь и минимальная – за июль в м/с.
Многолетние показатели ветрового режима, характерного для данной местности, принято изображать так называемой «розой ветров». Применяют розы ветров по направлению ветра, по повторяемости направления ветров и по скорости ветра. По длительности периода года различают годовую, сезонную и месячную розу ветров. Для г. Омска характерна роза ветров юго-западного направления.
Влажность воздуха. Различают абсолютную и относительную влажность воздуха. Для характеристики абсолютной влажности пользуются величиной парциального давления водяного пара в воздухе, называемой упругостью водяного пара. Предельное значение упругости соответствует максимально возможному насыщению воздуха водяным паром. Чем выше температура, тем больше будет значение предельной упругости.
Относительная влажность воздуха j - это отношение упругости водяного пара е к его предельной упругости Е, соответствующей данной температуре: j = (е/Е)×100. Относительная влажность воздуха характеризует степень насыщения воздуха влагой и выражается в процентах. В СНиПе приводятся значения среднемесячной относительной влажности воздуха наиболее холодного и наиболее теплого месяцев. Там же приводится схематичная карта зон влажности для стран СНГ. Относительная влажность в г. Омске составляет 50…80%.
Атмосферные осадки – это вода в жидком и твердом состоянии, которую получает земная поверхность в виде дождя, снега, града. Осадки определяют миграцию и распространение различных веществ, в том числе загрязняющих. Они играют значительную роль в круговороте влаги. Среднее количество осадков за временной период определяется высотой слоя воды в мм, образовавшегося на горизонтальной поверхности земли от выпавшего дождя, мороси, обильной росы и тумана, растаявшего снега, града, снежной крупы. Данные о количестве осадков за ноябрь - март и апрель - октябрь в городах стран СНГ приведены в СНиПе.
Климатическое районирование основано на комплексном сочетании средней месячной температуры воздуха в январе и июле, средней скорости ветра за три зимних месяца, средней месячной относительной влажности воздуха в июле. На территории стран СНГ выделено четыре климатических района и шестнадцать подрайонов. Суровый климат – I климатический район (подрайоны IА, IБ, IВ, IГ, IД); умеренный климат – II и III климатические районы (подрайоны IIА, IIБ, IIВ, IIГ, IIIА, IIIБ, IIIВ); теплый климат – IV климатический район (подрайоны IVА, IVБ, IVВ, IVГ).
На основании особенностей климатических районов и подрайонов формируются основные градостроительные требования коррекции климатических условий при планировке и застройке населенных мест. Нормируются основные типологические признаки жилых и массовых общественных зданий – планировка домов, школ, детских садов и пр.
Микроклиматические условия. На формирование климата оказывают влияние неоднородности земной поверхности. На фоне общеклиматических условий возникают климатические особенности.
Микроклимат– это климат приземного слоя воздуха небольшой территории. На формирование микроклимата оказывает воздействие орография территории местоположения участка. Выделяют следующие местоположения: вершины, верхние, средние и нижние части склонов (южных и северных), понижения, дно долин (продуваемых и непродуваемых), замкнутые понижения и котловины, поймы и первые террасы, надпойменные террасы [37]. Территория каждого типа местоположения имеет свой определенный микроклимат, метеорологические показатели которого отличаются от показателей открытого ровного места. Микроклиматическая изменчивость для каждого из указанных местоположений изучена и определена (табл. 3.1) [36].
Водоемы – моря, озёра, водохранилища, реки - оказывают влияние на изменение микроклимата прилегающих к ним территорий. Выделяют зоны постоянного и сильного, а также слабого и несистематического влияния. Весной и в начале лета водоем охлаждает прилегающую территорию, а в конце лета и осенью отепляет её. Ночью температура воздуха вблизи водоема выше, а днем ниже на 2…3 оС. Водоемы способствуют увлажнению воздуха и уменьшению его запыленности. Скорость ветра вблизи водоемов уменьшается днем и усиливается ночью [37].
Кроме орографии территории и близости её к водоему на микроклимат оказывают влияние: альбедо (отражательная способность) подстилающей поверхности (снега, воды, песка, травы, земли), загрязненность атмосферы, характер растительного покрова. Выделяют микроклиматическую изменчивость радиационного, температурного и ветрового режимов. В целом микроклиматические изменения общеклиматических режимов могут быть описаны следующим образом.
Микроклиматическая изменчивость радиационного режима. Величина поступающей солнечной радиации существенно зависит от орографии
Таблица 3.1