МУ КР 1_Климат-студентам -Раздел 1 (Лист 1)

Раздел 1. Климатическое районирование территории Украины и нормативные требования по регулированию микроклимата (Лист 1)

Лист 1 курсовой работы должен содержать следующую информацию (смотри приложение 4-2):

• Нормативные требования по регулированию микроклимата застройки (по ДБН 360-92**);

• Карты климатического зонирования (по ДБН 360-92**) и климатического районирования (по ДСТУ-НБВ.1.1-27:2010) территории Украины;

• Описание климата различных климатических зон и выбор для них архитектурных решений.

Выводы  анализ климата заданного города (по ДБН 360-92** и по ДСТУ-НБВ.1.1-27:2010) и рекомендуемый комплекс типологических требовний по выбору архитектурных решений застройки в данном городе.

Климатическое районирование территории дает информацию о климате места строительства, приводится в нормативной литературе и учитывается при разработке требований по выбору архитектурных решений застройки [1-4]. Так в СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика» на территории бывшего СССР было выделено четыре климатических района и шестнадцать подрайонов, характеризовавшихся своим климатом [1]:

I – северные широты – холодный климат,

II – умеренные широты – умеренно - холодный климат – холодная зима и комфортно-прохладное лето,

III – южные широты – умеренно - теплый климат – холодная зима и очень теплое лето,

IV – южные широты – теплый климат – мягкая зима и жаркое лето.

Климатическое районирование разработано на основе комплексного сочетания среднемесячной температуры воздуха в январе и июле, средней скорости ветра за три зимних месяца, среднемесячной относительной влажности воздуха в июле и климатических характеристик районов и подрайонов согласно СНиП 2.01.01-82, которые представлены в табл.1.1 [1].

Климатические характеристики районов и подрайонов по СНиП 2.01.01-82

Таблица 1.1

Климати-ческий район	Климати-ческий подрайон	Среднемесяч-ная темпера-тура воздуха в январе, ºC	Средняя ско-рость ветра зимой, м/с	Среднемесяч-ная темпера-тура воздуха в июле, ºC	Среднемесячная относ. влаж-ность воздуха в июле, %
1	2	3	4	5	6
I	IА	≤ - 32	–	+ 4 ÷ + 19	–

Таблица 1.1 - продолжение

I продолжение	IБ	≤ - 28	≥ 5	0 ÷ + 13	 75
	IВ	- 14 ÷ - 28	–	+ 12 ÷ + 21	–
	IГ	- 14 ÷ - 28	≥ 5	0 ÷ + 14	 75
	IД	- 14 ÷ - 32	–	+ 10 ÷ + 20	–
II	IIА	- 4 ÷ - 14	≥ 5	8 ÷ + 12	 75
	IIБ	- 3 ÷ - 5	≥ 5	+ 12 ÷ + 21	 75
	IIВ	- 4 ÷ - 14	–	+ 12 ÷ + 21	–
	IIГ	- 5 ÷ - 14	≥ 5	+ 12 ÷ + 21	 75
III	IIIА	- 14 ÷ - 20	–	+ 21 ÷ + 25	–
	IIIБ	- 5 ÷ + 2	–	+ 21 ÷ + 25	–
	IIIВ	- 5 ÷ - 14	–	+ 21 ÷ + 25	–
IV	IVА	- 10 ÷ + 2	–	≥ + 28	–
	IVБ	+ 2 ÷ + 6	–	+ 22 ÷ + 28	≥ 50 в 13 ч
	IVВ	0 ÷ + 2	–	+ 25 ÷ + 28	–
	IVГ	- 15 ÷ 0	–	+ 25 ÷ + 28	–

Границы климатических районов и подрайонов – обозначают территории с одинаковыми значениями климатических характеристик (температуры, влажности и ветра) и приведены в нормативно-справочных документах; для них разработан комплекс типологических требований (нормативов) к архитектурным решениям территории застройки и зданий различного назначения, что позволяет учесть особенности климата места строительства при разработке проектов [1-2].

Климатическое районирование территории и разработанные для него типологические требования представляют собой «единый, неразрывный блок основных понятий, регламентирующих архитектурное проектирование» [2]. Поэтому следует помнить, что использовать типологические требования, приведенные в СНиП 2.01.01-82 для выбора архитектурных и градостроительных решений в проектах можно только при условии соответствия климатических показателей места строительства и характеристик климатического района (подрайона) значениям, приведенным в таблице 1.1.

В СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика» помимо климатического районирования территории представлены значения климатических параметров городов: температуры, относительной влажности, скорости ветра и др. Анализ этих показателей позволил установить хорошее соответствие климатических параметров городов Украины характеристикам климатических подрайонов, в которых они находятся по СНиП 2.01.01-82 (т.е. табл.1.1). Поэтому при разработке архитектурных проектов для городов Украины было допустимо использовать комплекс типологических решений, приведенных в СНиП 2.01.01-82 [1-2]:

I климатический район – северные широты – холодный климат – максимальная защита от переохлаждения: необходима активизация солнечного воздействия; защита от низких температур (ограничение времени пребывания человека на открытом воздухе); защита территории от ветра и пурги – отсутствует на территории Украины.

II климатический район – умерено-холодные широты – умеренно-холодный климат – характеризуется комфортно-прохладным летом и холодной зимой (напр., г. Киев – II В1): необходима умеренная защита от переохлаждения в холодный период – защита от низких температур; активизация солнечного воздействия; защита территории от ветра и влаги;

III климатический район – часть южных широт – умеренно- теплый климат – характеризуется очень теплым летом, холодной зимой и интенсивными зимними ветрами (напр., г. Одесса – III Б2): необходима умеренная защита от переохлаждения зимой и перегрева летом – использование благоприятных условий климата; аккумуляция солнечной энергии зимой; умеренная теплозащита и ветрозащита; умеренная солнцезащита и влагозащита на морском побережье;

IV климатический район – южные широты – теплый климат – характеризуется мягкой зимой и жарким летом (напр., г. Ялта – IV В2): необходима максимальная защита от перегрева – использование благоприятных условий климата; солнцезащиты и защита от высоких температур; активизиция проветривания; влагозащита на морском побережье и др..

В 1993 году был разработан и введен в действие ДБН 360-92** «Планировка и застройка городских и сельских поселений» [3], скорректированная версия которого действует и в настоящее время. Это государственные строительные нормы Украины, в главе 10 которых приведена карта климатического зонирования территории Украины и сформулированы нормативные требования по регулированию микроклимата застройки. Эти нормативные требования должны использоваться при проектировании в Украине генеральных планов городов, ДПТ микрорайонов, схем застройки участков и они содержат следующие пункты [3]:

п.10.29 Микроклиматическая оценка территории города должна осуществляться по трем направлениям:

• обеспечение благоприятных условий территории застройки по комплексу климатических факторов (температура наружного воздуха, ветер, солнечная радиация);

• обеспечение достаточной инсоляции территории и помещений инсолируемых зданий;

• обеспечение минимизации теплопотерь зданий и формирование рационального теплового режима.

п.10.31 В III – IV климатических зонах необходима защита зданий и территорий от перегрева путём применения свободной, хорошо аэрируемой застройки, озеленения, обводнения, использования солнцезащитных средств.

п.10.32 Мероприятия по регулированию ветрового режима должны быть направлены на смягчение микроклимата, в первую очередь, на участках детских дошкольных учреждений и школ, в зонах отдыха и на основных пешеходных путях. Наиболее эффективные приёмы ветрозащиты – многократное применение ветрозащитных экранов по глубине застройки, создание аэродинамических групп.

Климатическое районирование территории Украины по ДБН 360-92** приведено на рис.1.1 [3]. Из рисунка можно видеть, что территория Украины подразделяется уже на климатические зоны – IIВ, IIIБ и IIIВ, IVВ, а не климатические подрайоны IIВ, IIIБ, IIIВ и IVВ, как было по СНиП 2.01.01-82 [1].

Рис. 1.1. Карта – Украина. Физико-географическое районирование (климатические зоны).

В ДБН 360-92** [3] не приведены новые значения климатических показателей городов Украины (температура и влажность наружного воздуха, скорость ветра и др.), поэтому они по-прежнему определялись по СНиП 2.01.01-82 [1].

в период, когда в Украине параллельно действовали ДБН 360-92** и СНиП 2.01.01-82, для выбора разрабатываемых архитектурных и градостроительных решений можно было продолжать использовать разработанные ранее типологические требования (по СНиП 2.01.01-82), дополнив их нормативными требованиями по регулированию микроклимата застройки (по ДБН 360-92**).

Уточненные и дополненные типологические требования для разработки архитектурних и градостроительных решений в Украине в тот период, когда параллельно действовали ДБН 360-92** и СНиП 2.01.01-82, можно сформулировать в следующем виде [3-4]:

IIВ климатическая зона – умеренно-холодный климат – характеризуется комфортно-прохладным летом и холодной зимой, (напр., г. Киев – II В1): необходима интенсивная защита от переохлаждения зимой, минимизация теплопотерь и влаги:

• активизация солнечного воздействия;

• защита от низких температур и пурги;

• защита территории от ветра;

• влагозащита территории и др.

Архитектурные решения – замкнутая застройка с отводом влаги:

п.10.29 - минимизация теплопотерь; минимальная степень открытости застройки; замкнутая компактная застройка с повышением этажности и уменьшением размера двора со стороны опасных зимних ветров до 1,5 Н_зд (где Н_зд – высота зданий застройки); мероприятия по отводу влаги; ориентация на солнечные стороны; высокие теплозащитные свойства ограждающих конструкций;

IIIВ и IIIБ климатические зоны – умеренно-теплый климат – характеризуется комфортно-теплым летом, холодной зимой и интенсивными зимними ветрами, (напр., г. Одесса – III Б2): необходима умеренная защита от переохлаждения зимой и перегрева летом:

– Умеренная защита от переохлаждения зимой:

• аккумуляция солнечной энергии;

• умеренная теплозащита и ветрозащита зданий и территорий;

– Умеренная защита от перегрева летом:

• умеренная солнцезащита зданий и территорий;

• умеренная аэрация территории и проветривание зданий;

• влагозащита зданий и территорий на морском побережье.

Архитектурные решения – замкнутая хорошо аэрируемая застройка:

п.10.29 - минимизация теплопотерь – замкнутая застройка с повышением этажности и уменьшением размера двора до 1,5 Нзд со стороны опасных зимних ветров; уменьшение теплопотерь окон и других светопрозрачных элементов зданий; средней степени теплозащитные свойства ограждающих конструкций;

п.10.31 - защита зданий и территорий от перегрева (средней степени) – хорошо аэрируемая застройка, снижение этажности или открытая застройка со стороны благоприятных летних ветров, увеличение размера двора до 3-4 Нзд; озеленение, обводнение, использование солнцезащитных средств.

IV климатическая зона – теплый климат – характеризуется мягкой зимой и жарким летом, (напр., г. Ялта – IV В2): необходима максимальная защита от перегрева летом:

• солнцезащита территорий и зданий;

• интенсивная аэрация территорий и активное проветривание зданий;

• минимальные теплопоступления через ограждающие конструкции зданий;

• защита от пониженной влажности воздуха и пыли в пустынных районах и влагозащита на морском побережье.

Архитектурные решения – свободная хорошо аэрируемая застройка в районах с повышенной влажностью и замкнутая застройка с обводнением в районах с пониженной влажностью;

п.10.31 - защита зданий и территорий от перегрева – интенсивное озеленение, увеличение размера двора более 5Нзд; использование солнцезащитных средств.

ДБН 360-92** Планировка и застройка городских и сельских поселений [3] с изменениями № 1-10 по-прежнему является действующим нормативным документом Украины и в настоящее время . Следовательно, действующей является приведенная в нем карта физико-географического районирования территории Украины с климатическими зонами.

В 2011 году был введен новый государственный стандарт Украины: ДСТУ- Н Б В.1.1-27 2010 «Строительная климатология» [5]. В этом нормативном документе введено новое климатическое районирование территории Украины (представлено на рис.1.2) и новые значения климатических показателей её городов (температура и влажность наружного воздуха, скорость ветра и др.), представленные в Приложении 1.

В ДСТУ- Н Б В.1.1-27 2010 «Строительная климатология» в разделе 4 имеется следующая информация о новых климатических районах и подрайонах территории Украины [5]:

4.1 Деление территории Украины на климатические районы и подрайоны сделано на основе комплексного анализа влияния среднемесячной температуры воздуха в январе и июле, средней скорости ветра в январе, средней месячной относительной влажности воздуха в июле и среднего годового количества осадков на типологию зданий.

4.2 Карта архитектурно-строительного климатического районирования территории Украины приведена на рисунке 1.2, а в таблице 1.2 приведены климатологические характеристики районов и подрайонов. Из рис. 1.2 видно, что территория Украины разделена на пять климатических районов [5]: I – Северо-западный, II – Юго-восточный, III – Украинские Карпаты (с подрайонами IIIА – Карпатским и IIIБ – Закарпатским), IV– Южный берег Крыма; V– Крымские горы.

Рис. 1.2. Архитектурно-строительное климатическое районирование территории Украины (новые климатические районы).

Таблица 1.2 - Климатологические показатели новых архитектурно-строительных климатических районов и подрайонов по дсту- Н Б В.1.1-27: 2010

Климатический район, подрайон

Температура воздуха , °С

Кол-во осадков за год, мм

Относи-тельная влаж-ность в июле %

Средняя ско-рость ветра в январе, м/с

средняя за

Абсолют­ный мини-мум

Абсолют- ный макси-мум

январь

июль

І - Северо-западный (Полесье, Лесостепь)

От -5 до -8

От 18 до 20

От -37 до-40

От 37 до 40

От 550 до 700

От 65 до 75

От 3 до 4

II - Юго-восточный (Степь)

От -2 до-6

От 21 до 23

От -32 до -42

От 39 до 41

От 400 до 500

Меньше 65

От 4 до 6

III- Украинские Карпаты

ІІІА - Карпатский (ПредкарпатьеГорные Карпаты)

-7

14

-38

35

1600

От 77 до 81

3

ІІІБ -Закарпатский

-4

19

-32

39

1000

Больше 70

3

Таблица 1.2 - продолжение

Климатический район, подрайон	Температура воздуха , °С								Кол-во осадков за год, мм			Относи-тельная влаж-ность в июле %			Средняя ско-рость ветра в январе, м/с
	средняя за			Абсолют­ный мини-мум		Абсолют- ный макси-мум
IV - Южный берег Крыма	3	23	-20		39		600			Меньше 60			От 4 до 5
V - Крымские горы	-4	16	-27		32		1060			70			От 4 до 5

Из рис.1.2 и табл. 1.2 очевидно, что новые климатические районы Украины по ДСТУ- Н Б В.1.1-27:2010 «Строительная климатология» [5] не совпадают ни границами, ни климатологическими показателями с климатическими районами и подрайонами по СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика» [1] и с климатическими зонами по ДБН 360-92** «Планировка и застройка городских и сельских поселений» [3].

Для новых климатических районов Украины (предусмотренных в ДСТУ- Н Б В.1.1-27:2010 «Строительная климатология» [5] и представленных на рис.1.2) в нормативной литературе пока ещё не обозначены типы климата и классы погоды, а также не разработаны типологические требования (нормативы), регламентирующие учет климатических особенностей места строительства в архитектурном проектировании. Работа в этом направлении только начинается.

Пример вывода по Листу 1:

по ДБН 360-92** “Планировка и застройка городских и сельских поселений” – город Одесса находится в ІІІБ2 климатической зоне – побережье Черного моря – южные широты, умеренно-теплый климат; характеризуется холодной зимой, комфортно-теплым летом и интенсивными зимними ветрами; рекомендуемый комплекс типологических требований: умеренная защита от переохлаждения зимой и перегрева летом; ветрозащита, влагозащита, озеленение, обводнение, СЗУ.