Выбор режима эксплуатации территорий и зданий в зависимости от классов погоды места строительства

(Типологические требования по выбору архитектурных решений)

Таблица 3.1

№ пп	Класс погоды	Режим эксплуатации	Типологические требования по выбору архитектурных решений
			Архигектурно-планировочное решение	Конструктивное решение	Инженерно-техническое решение
1	Комфортная	Открытый	Открытые помещения, лоджии, веранды, балконы; бытовые процессы на открытом воздухе.	Трансформация огражде-ний (не предъявляются требова-ния относительно теплоизоля-ционного качества)	Не используются
2	Прохладная	Полуоткрытый (зима )	Ориентация на солнце; умеренно компактные объемно-планиро-вочные решения; защита территории от ветра зелеными насаждениями.	Одинарное остекление; ограж-дающие конструкции средних теплозащитных свойств.	Отопление малой мощности, не регулярное; вентиляция естест-веная, вытяжка с притоком через клапаны форточек.
3	Теплая	Полуоткпытый (лето )	Свободная застройка; двусто-ронняя планировка квартир с активним проветриванием; солнцезащита и аэрация территории и зданий. Ориентация зданий на север-юг; сквозное проветривание, открытые помещения, лоджии, галереи, веранды, лестницы полуоткрытые без тамбуров.	Трансформация ограждающих конструкций; солнцезащита на фасадах зданий; защита помещений от перегрева.	Механические вентиляторы, фены; искусственное охлажде-ние инсолируемых помещений.
4	Холодная	Закрытый (зима )	Замкнутая компактная схема застрой-ки. Защита территории от опасных ветров зданиями. Ориентация на солнечные стороны. Уменьшение теплопотерь, тёплые лестницы, тамбуры.	Ограждения необходимых теплозащитных и воздухо-непроницаемых свойств; двойное и тройное остек-ление.	Регулярное центральное отопление средней мощности; венталяция естественная через окна.

Таблица 3.1 - продолжение

№ пп	Класс погоды	Режим эксплуатации	Типологические требования по выбору архитектурных решений
			Архигектурно-планировочное решение	Конструктивное решение	Инженерно-техническое решение
5	Жаркая сухая	Закрытый (лето)	Компактные объемно-планировочные решения, уменьшение теплопоступ-лений. Интенсивная теплозащита тер-ритории и зданий. Обводнение и озеле-нение территорий. Защита от суховеев.	Конструкции необходимых теплозащитных и воздухо-непроницаемых свойств. Солнцезащита стен и окон зданий.	Искусственное охлажде-ние воздуха без сниже-ния его влажности. Кон-диционирование, механи-ческие вентиляторы, фены.
6	Суровая	Изолированный (зима)	Максимальная компактность застрой-ки. Защита территории от ветров зда-ниями. Теплые переходы между зда-ниями, теплые остановки общест-венного транспорта. Минимальные теплопотери: закрытые отапливаемые лестницы, минимальное количество входов в здания, двойные тамбуры.	Ограждающие конструкции высоких теплозащитных и воздухнепроницаемых свойств. Тройное остекление, современные окна с высокой теплоизоляцией. Фундаменты с учетом вечной мерзлоты.	Регулярное централь-ное отопление большой мощности Механическая приточная вентиляция с подогревом и увлажне-нием воздуха.
7	Жаркая (влажная)	Изолированный (лето)	Максимальная аэрация территорий и зданий. Свободная застройка, открытые помещения для вечернего и ночного отдыха. Сквозное проветривание. Затенение пешеходных путей зданиями Защита территорий от перегрева зелеными насадженнями. Затенение и активная аэрация городских пространств.	Одинарное или двойное остекление. «Дышащие» ограждения высоких теплоз-ащитных свойств.	Полное кондициони-рование, искусственный микроклимат в помеще-ниях, максимальная аэрация. Интенсивная вентиляция.

Описанная выше и разработанная ранее старая методика анализа (т.е. для старого климатического районирования и старых значений климатических показателей городов [1]) была использована профессором Витвицкой Е.В. (одним из авторов данных методических укащаний) для оценки двух вариантов:

– старых значений климатических показателей и климатического зонирования городов Украины (по СНиП 2.01.01-82; ДБН 360-92** [1,3]) – результаты анализа представлены в табл.3.2;

– новых значений климатических показателей и климатического районирования городов Украины (по ДСТУ–Н.Б.В 1.1-27:2010 [5]) – результаты анализа представлены в табл.3.3.

Старые климатические показатели городов Украины (по СНиП 2.01.01-82; ДБН 360-92**) и оценка КТХ по старой методике.

В таблице 3.2 для некоторых городов Украины приведены старые значения климатических показателей (по СНиП 2.01.01-82) – ежемесячная температура и относительная влажность наружного воздуха, повторяемость и скорость ветра зимой и летом.

Таблица 3.2

Для этих городов по описанной выше в этом параграфе методике определены:

• ежемесячные классы погоды – по номограмме рис. 3.1;

• соответствующие им режимы эксплуатации территорий и зданий – по таблице 3.1;

• климатотипологические характеристики города – количество месяцев с разными кассами погоды за год;

• климат города – по климатической зоне, в которой он находится (см. п.1.1).

Пример – Определить климатотипологические характеристики г.Одесса по описанной выше методике и по старым значениям элементов климата (по СНиП 2.01.01-82).

Используя значения элементов климата г. Одесса (из таблицы 3.2), по рис. 3.1 определяем ежемесячные классы погоды, а по таблице 3.1 определяем для них режимы эксплуатации территорий и зданий. При этом для г.Одесса получим:

• классы погоды – 4 холодных, 3 прохладных и 5 комфортных (на грани с теплым);

• режимы эксплуатации территорий и зданий – 4 закрытых, 3 полуоткрытых и 5 открытых (на грани полуоткрытых для теплого лета).

• климатотипологические характеристики (т.е. число месяцев в году с разными классами погоды) имеют следующий вид – 4Х 3П 5К.

Из климатотипологических характеристик (КТХ) очевидно, что в г.Одесса по старым элементам климата (по СНиП 2.01.01-82) превалирует класс погоды комфортный на грани с теплым. Это соответствует умеренно-теплому климату ІІІБ2 климатической зоны, в которой по ДБН 360-92** находится г.Одесса [3].

Следует отметить, что при использовании старой методики оценки классов погоды (т.е. по номаграмме рис.3.1), даже при старых значениях элементов климата и климатического районирования (по СНиП 2.01.01-82 и ДБН 360-92**) климатотипологические характеристики (КТХ) для большинства городов с различным климатом не всегда так четко разнятся, как это имеет место для г.Одесса. Из таблицы 3.2 так же очевидно, что:

• города с разным климатом, расположенные в разных климатических зонах имеют одинаковые КТХ - климатотипологические характеристики:

г. Луцк (IІВ3) – 5Х 2П 5К – умеренно-холодный климат;

г. Николаев (IІІБ1) – 5Х 2П 5К – умеренно-теплый климат;

• города с одинаковым климатом, расположенные в одной климатической зоне имеют разные КТХ - климатотипологические характеристики:

г. Николаев (IІІБ1) – 5Х 2П 5К – умеренно-теплый климат;

г. Одесса (IІІБ2) – 4Х 3П 5К – умеренно-теплый климат.

Это часто затрудняло определение типа климата для города по КТХ. Поэтому обычно ориентировались на климатический район (по СНиП 2.01.01-82) или на климатическую зону (по ДБН 360-92**) [2-4,6]. Об этом подробно описано в разделе 1 данных методическтх указаний и использовано при составлении таблицы 3.2:

г. Луцк (IІВ3) – IІВ климатическая зона – умеренно-холодный климат;

г. Николаев и г. Одесса – IІІБ климатическая зона – умеренно-теплый климат.

Новые климатические показатели городов Украины (по ДСТУ–Н.Б.В 1.1-27:2010), оценка климатотипологических характеристик (КТХ) по старой методике.

Ещё сложнее определить тип климата для городов Украины по новым климатическим показателям (по ДСТУ- Н Б В.1.1-27 2010 [5]) при использовании старой методики, т.к. границы климатических районов не совпадают с теми, что были раньше и типы климата для них не описаны в нормативной литературе. Это можно видеть из таблицы 3.3 – КТХ имеют одинаковые значения для городов, расположенных в разных климатических районах и имеющих разный тип климата.

Таблица 3.3

По таким климатотипологическим характеристикам не представляется возможным установить тип климата для этих городов. Вместе с тем, по информации ДБН 360-92** данные города расположены в разных климатических зонах и характеризуются различными типами климата [2-3]:

г.Житомир – IIВ1 климатическая зона – умеренно-холодный климат;

г. Запорожье – IІІВ1 климатическая зона – умеренно-теплый климат;

г. Ивано-Франковск – IІВ4 климатическая зона – умеренно-холодный климат.

Из приведенных примеров очевидно, что классы погоды и климатотипологические характеристики (КТХ), определенные по старой методике, т.е. по номограмме рис.3.1, не позволяют оценить климат городов Украины с новыми значениями климатических показателей (по ДСТУ- Н Б В.1.1-27 2010 «Строительная климатология» [5]).

Поэтому профессором Витвицкой Е.В. (одним из авторов данных методических указаний) была предложена новая методика оценки климатотипологических характеристик (КТХ) городов. Для этого были введены дополнительные (переходные) классы погоды и соответствующие им дополнительные (переходные) режимы эксплуатации территорий и зданий, которые приведены на рис.3.2:

дополнительные (переходные) классы погоды:

• комфортно-теплая – КТ;

• прохладно-комфортная – ПК;

• прохладно-холодная – ПХ;

• холодно-суровая – ХС.

дополнительные (переходные) режимы эксплуатации:

• О+ – открытый с защитой от перегрева

– для комфортно-теплой погоды – КТ;

• ПО+ – полуоткрытый для более высокой температуры

– для прохладно-комфортной погоды – ПК;

• ПО– – полуоткрытый для более низкой температуры

– для прохладно-холодной погоды – ПХ;

• З– – закрытый с активной ветро-тепло-влагозащитой

– для холодно-суровой погоды – ХС.

На рис.3.2 также приведены климатические показатели классов погоды и режимов эксплуатации городов (по новой методике). В таблице 3.4 представлены новые режимы эксплуатации территорий и зданий для дополнительных классов погоды (а в таблице 3.4а – все режимы эксплуатации для всех классов погоды) места строительства и типологические требования по выбору для них архитектурных решений.

Использование новых классов погоды и соответствующих им режимов эксплуатации территорий и зданий позволили разработать новую номограмму для определения классов погоды, которая представлена на рис.3.3. С помощью этой новой номограммы был выполнен анализ новых значений климатических показателей городов Украины (по ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010 «Строительная климатология» [5]). При этом для для всех областных центров Украины по новой методике были определены: классы погоды, режимы эксплуатации, КТХ и типы климата.

Результаты проведенного анализа для всех городов (областных центров) Украины представлены в Приложении 1, а для некоторых из них приведены также в таблицах 3.5 – 3.8.

XС	Х	ПХ		П	ПК	К		КТ		Т
З -	З	ПО -		ПО	ПО +	О		О+		ПО+
t = - 4÷-11,9 ͦС	t= 3,9 ÷ -3,9 ͦС	t= 4 ÷ 7,9 ͦС		t= 8 ÷ 11,9 ͦС	t=12 ÷ 14,9 ͦС	t =15 ÷19,9 ͦС		t =15÷19,9 ͦС		t =20÷23,9 ͦС
v ≥ 4,6 м/с	t = - 4÷-11,9 ͦС					φ = ≤  %		φ ≥ %		φ ≥ %
t= -12÷-19,9 ͦС	v ≤ 4,5 м/с					t =20÷23,9 ͦС		t =20÷23,9 ͦС		t =24÷27,9 ͦС
v ≥ 2 м/с	t= -12÷-19,9 ͦС					φ= 25÷%		φ= 50÷ %		φ= 50÷ %
t ˂ - 20 ͦС	v ≤ 1,9 м/с							φ = ≤ 24 %		φ = ≤ 24 %
v ˂ 1,9 м/с								t =24÷27,9 ͦС		t =28÷31,9 ͦС
								φ= 25÷%		φ= ≤ %
	Обозначения:
	Классы погоды		Режимы эксплуатации
XС	- Холодно-суровый класс			З -	- Закрытый с активной ветро-тепло-влагозащитой
Х	- Холодный класс			З	- Закрытый с защитой от переохлаждения
ПХ	- Прохладно-холодный класс			ПО -	- Полуоткрытый с акцентом на охлаждение
П	- Прохладный класс			ПО	- Полуоткрытый
ПК	- Прохладно-комфортный класс			ПО +	- Полуоткрытый с акцентом на перегрев
К	- Комфортный класс			О	- Открытый
КТ	- Комфортно-теплый класс			О+	- Открытый с защитой от легкого перегрева
Т	- Теплый класс			ПО+	- Полуоткрытый с активной защитой от перегрева

Рис. 3.2. Климатические показатели новых классов погоды и режимов эксплуатации городов

(по новой методике).