Оценка микроклиматических особенностей территории
Одним из климатообразующих факторов является солнечная радиация. Приход солнечной радиации на земную поверхность в основном обуславливается астрономическими факторами – высотой Солнца и продолжительностью дня (а значит – широтой и временем года).
Городская среда находится во взаимосвязи с климатическими и микроклиматическими факторами, влияющими на ее состояние и изменяющимися под ее воздействием. Основными факторами, влияющими на изменение естественных климатических и микроклиматических условий в городской застройке являются: загрязнение атмосферного воздуха, дополнительное тепло, высокий уровень покрытия поверхностей материалами с различными теплофизическими свойствами, изменение городского режима (городские бризы).
Микроклиматические условия в городской среде определяются рельефом, радиационным, тепловым и аэрационным режимами. Оценка микроклиматического режима территории строительства позволяет правильнее предопределить структурно-планировочное решение и разработать систему мелиоративных мероприятий с целью улучшения микроклимата и проведения инженерной подготовки для осуществления градостроительства.
При воздействии загрязнения в атмосфере происходит изменение многих компонентов городского климата, таких как осадки, влажность, температура воздуха и почвы, количество и интенсивность туманов, радиационный баланс, ветровой режим. Приземной слой воздуха в крупном городе получает в 3 раза больше тепла по сравнению с естественными ландшафтами. В целом температурные различия города и пригородных территорий достигает 80С (а иногда и больше, в зависимости от природно-географических условий). Вследствие разности температур и давления воздуха на отдельных участках городской территории возникают искусственные бризы.
Радиационный режим складывается из прямой и рассеянной солнечной радиации. Данные об интенсивности и суммах прямой солнечной радиации для конкретного пункта могут быть получены из [4а]. Тепловой режим определяется суммарной солнечной радиацией и температурой воздуха расчетным путем различными способами. В результате загрязнения городской воздушной среды происходит ослабление интенсивности прямой солнечной радиации на 20-40% .
Под влиянием застройки, элементов благоустройства, озеленения и др. сильным изменениям подвергается аэрационный режим. Основным регулятором ветрового режима в городской среде является застройка. Методика количественной оценки аэрационного режима учитывает форму и размеры ветровых теней зданий и зеленых насаждений, а по данным метеостанций на площадке будущей застройки анализируется ветровой режим и вводятся поправки на рельеф местности [2].
В частности, Московский регион, расположенный на Русской равнине, занимает площадь, равную 47 тыс. км2 , его население составляет более 20 млн человек, в том числе в Москве на площади 1200 км2 проживает около 12 млн человек. Климат Московского региона характеризуется как умеренно-континентальный, самый холодный месяц – январь, когда средне-месячная температура в центре города колеблется от –8,8 до –9,7оС, а на окраинах, от –10,1 до –10,6 оС, в удаленных районах области на 0,9-4,2оС ниже. В самом жарком месяце года – июле температура в Москве в среднем составляет 18,1-19,3 оС, колебания ее в пределах города и области ±0,8-3,2оС. Снежный покров в среднем составляет 41-45 см, осадки – 640-677 мм в год. Ветры преимущественно западные, юго-западные и северо-западные, скорость ветра в городе на 1-1,5 м/с меньше, чем по области; число дней со штилем в центре города 18, на окраинах 8-10 в год. Продолжительность туманов 141-149 ч в год, застои воздуха в городе зимой наиболее часто наблюдаются по утрам, а летом – вечерами и ночью. Слабые скорости ветра, туманы, застои способствуют накоплению загрязняющих веществ в атмосфере города и мешают их рассеянию.
Годовой ход суммарной солнечной радиации аналогичен ходу высот Солнца и продолжительности дня. Интенсивный приход суммарной радиации в Москве наблюдается с мая по август (на этот период относится 67% ее годового значения); максимум наблюдается в июне (среднемесячная инсоляция на горизонтальную поверхность за 1983-2005 гг. составила 7,74 квт/м2-день), минимум за тот же период (0,71 квт/м2-день) – в декабре. Норма инсоляции составляет не менее 2-х часов прямого солнечного облучения.
Для пофакторной и комплексной оценки инсоляции как фактора окружающей среды надо учитывать, что при непрерывном солнечном освещении более 2-х часов принимается 1 балл, от 2-х часов до 1-го часа – 2 балла, а менее 1-го часа – 3 балла (табл. 2), при этом коэффициент значимости при окончательном расчете имеет значение КЗН = 0,6.