Раздел 3. Ветровой режим города и выбор архитектурных решений застройки, обеспечивающих ветровой комфорт (Лист 3)

Лист 3 курсовой работы должен содержать следующую информацию:

• Ветровые нагрузки города и их анализ - господствующие, опасные и благоприятные ветры;

• Выводы - выбор архитектурных решений застройки места строительства, обеспечивающих ветровой комфорт в данном городе.

Ветровые нагрузки городов Ураины приведены в нормативном документе /СниП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика -М.: СИ, 1983/ [2] Приложении 4 и в таблице 3.1 методических указаний / Витвицкая Е.В., Мальцева Л.Н. Методические указания к заданию по выполнению КР № 1 на тему "Учет климатических требований в архитектуре". -О.: ОГАСА, 2002/ [3].

Ветровые нагрузки места строительства характеризуються следующими параметрами:

• Направление ветра – 8 румбов – С, СВ, В, ЮВ, Ю, ЮЗ, З, СЗ;

• Повторяемость ветра – Р % – вероятность ветра данного направления: господствующие ветры – если Р ≥ 12,5 % – только они учитываются в архитектуре;

• Скорость ветра – V м/c – интенсивность ветра:

при V ≤ 2 м/с – слабое проветривание;

V = 3 – 4 м/с – оптимальны для аэрации;

V ≥ 5 м/с – сквозняки, необходима ветрозащита.

Аэрация и ветрозащита территории

Зависит от скорости господствующих ветров в застройке:

• при V ≤ 2 м/с - территория застройки не проветривается

- необходимо усиление аэрации;

• при V = 3 - 4 м/с - благоприятный ветровой режим

- ветрозащита не нужна;

• при V > 4 - 5 м/с – интенсивные ветры и сквозняки на территории застройки - необходима ветрозащита.

Выбор видов ветрозащиты территории – зависит от скорости господствующих ветров в застройке и климатической зоны места строительства (см. табл.3.1)

Таблица 3.1

Климатическая зона	Скорость ветра, V, м/с	Виды ветрозащиты территории
		Озеленение	Замкнутая застройка	Замкнутая застройка с озеленением
ІІ	ветрозащита необходима, если скорость господствующего ветра V ≥ 4 м/с
	4 - 5 м/с	+
	5 - 6 м/с		+
	> 6 м/с			+
ІІІ и IV	ветрозащита необходима, если скорость господствующего ветра V ≥ 5 м/с
	5 - 6 м/с	+
	6 - 8 м/с		+
	> 8 м/с			+

Изменяя соотношение размера двора (L) к высоте зданий (Н_зд), архитектор может существенно влиять на ветровой режим застройки:

• при L < 1,5 - 2 Н_зд - усиливается ветрозащита застройки;

• при L > 3 - 4 Н_зд - усиливается аэрация застройки.

На рис.3.1 приведен пример реконструкции застройки в г.Одессе и анализ аэрации её территории.

Рассматриваемая застройка будет иметь различную степень аэрации в разных участках двора, в зависимости от соотношения L/Нзд:

• вдоль всей длины двора – L > 6 Нзд → наилучшее проветривание; для опасного ветра – зимой будут сквозняки;

• Зона «А» – L = 3 – 4 Нзд → хорошее проветривание;

• Зона «Б» – L = 2 – 2,5 Нзд → слабое проветривание;

• Зона «В» – L < 1,5 Нзд → территория двора не проветривается.

Скорость ветра в застройке всегда отличается от скорости ветра на свободной территории и определяется из выражения:

V’ = k V , м/с ( 3.1 )

где V’ - скорость ветра в застройке, м/с;

V - скорость ветра заданного направления (напр., С – северный ветер) на свободной территории, м/с; определяется для различных городов по справочной литературе: Приложение 4 СниП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика -М.: СИ, 1983/ [2] ; Таблица 3.1 МУ [3]; для г.Одесса – таблица 2.3 этих методических указаний;

k - коэффициент регулирования скорости ветра, зависит от схемы застройки и соотношения размера двора (L) к высоте зданий (Н_зд) - см. «Руководство по регулированию ветрового режима застройки» –М.: СИ, 1986 [4]; табл. 5.1 и 5.2 МУ /Витвицкая Е.В., Мальцева Л.Н. Методические указания к заданию по выполнению КР № 1 на тему "Учет климатических требований в архитектуре" -О.: ОГАСА, 2002/ [3]) и рис.3.1 данных методических указаний:

• при k > 1 - усиление ветра в застройке;

• при k < 1 - уменьшение ветра в застройке.

Удачно выбранная схема застройки, в которой будет обеспечен ветровой комфорт, т.е. скорость ветра в застройке V’ = 3 - 4 м/с.

Пример – определим скорость северо-восточного ветра зимой в двух различных схемах застройки в г.Одессе (см. рис 3.2 и табл.2.3 этих МУ):

V _св = 8,5 м/с - скорость северо-восточного ветра зимой в г.Одессе;

схема 1 – k = 0,5 – 0,75 получим скорость ветра в застройке:

от V ’_св = 0,5*8,5 = 4,25 м/с, до V ’_св = 0,75*8,5 ≈ 6,4 м/с;

схема 2 – k = 0,4 – 0,5 получим скорость ветра в застройке:

от V ’_св = 0,4*8,5 = 3,4 м/с, до V ’_св = 0,5*8,5 = 4,25 м/с;

Вывод

– схема 2 подходит для III климатической зоны – территория застройки будет проветриваться и ветрозащита не нужна, т.к. 3 < V’< 5 м/с;

– схема 1 не является оптимальной, т.к. V’ > 5 м/с – территория застройки будет проветриваться, но нужна дополнительная ветрозащита.

– направление ветра к застройке

Розы ветров - графическое представление ветровых нагрузок города (см. рис. 3.3), представлены на генплане в левом верхнем углу. Различают розы ветров по повторяемости и скорости; дают информацию о господствующих, опасных и благоприятных ветрах.

Рис.3.3 Розы ветров г.Одесса

пример - ветровые нагрузки г.Одесса и их анализ

Параметры ветровых нагрузок г.Одесса приведены ниже в табл. 3.2 – определены по Приложению 4 СНиП [2] или по таблице 3.1 методических указаний / Витвицкая Е.В., Мальцева Л.Н. Методические указания к заданию по выполнению КР № 1 на тему "Учет климатических требований в архитектуре" -О.: ОГАСА, 2002/ [3].

Таблица 3.2

Параметры	Январь								Июль
Направление	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	3	СЗ	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	3	СЗ
Повторяемость Р, %	19	15	11	5	8	11	14	17	22	8	3	6	15	12	12	22
Скорость, V, м/с	6.2	8.5	8	5	4.8	4.6	4.5	5.1	4.9	4.2	2.8	2.9	3.9	3.3	3.6	4.3

Анализ ветровых нагрузок г.Одесса позволяет установить следующее:

Господствующие ветры – Р ≥ 12,5% - (только они учитываются при выборе архитектурных решений по ветрозащите и аэрации территории застройки):

зимой – С, СВ, СЗ,З; приближаются - В и ЮЗ;

летом – С, Ю, СЗ; приближается - З и ЮЗ;

Опасные ветры - (господствующие ветры, от которых нужна ветрозащита): - т.к. г.Одесса находится в ІІІ Б2 климатической зоне, опасными являються господствующие ветры, скорость которых V ≥ 5м/с:

зимой - С, СВ, СЗ; приближается → В;

летом – приближается → С.

Ветрозащита - выбирается для опасных зимних ветров по таблице 3.1; можно использовать следующие виды ветрозащиты:

зимой - СЗ – озеленение;

С – замкнутая застройка;

СВ и В – замкнутая застройка с озеленением;

• замкнутая застройка и повышение этажности зданий со стороны опасных зимних ветров;

• уменьшение размера двора до L < 1,5 - 2 Н_зд для построек круглогодичной эксплуатации;

Аэрация - проветривание территории застройки господствующими ветрами, скорость которых в пределах V = 3 - 5м/с:

зимой – З, ЮЗ, СЗ – с озеленением;

летом – Ю, СЗ, З, ЮЗ, С – с озеленением;

• открытая застройка в направление благоприятных летних ветров - Ю, З, ЮЗ;

• снижение этажности зданий со стороны СЗ;

• увеличение размера двора более L > 3 – 4 Н_зд для построек сезонной (летней) эксплуатации.

Пример схемы застройки, обеспечивающей аэрацию и ветрозащиту в г.Одессе приведен на рис.3.4

Лист 3 ­– Порядок выполнения (см. Приложение)

Для заданного города по Приложению 4 СНиП [2] или по таблице 3.1 методических указаний / Витвицкая Е.В., Мальцева Л.Н. Методические указания к заданию по выполнению КР № 1 на тему "Учет климатических требований в архитектуре" -О.: ОГАСА, 2002/ [3] по всем восьми направлениям (румбам) определяют параметры ветровых нагрузок (повторяемость и скорость ветра) для двух сезонов – зима (январь) и лето (июль); результаты сводят в таблицу (см. табл. 3.2 для г.Одесса) и устанавливают:

• господствующие ветры – Р ≥ 12,5 % – зимой и летом;

• опасные ветры – господствующие ветры с большой скоростью

V ≥ 4 м/с – для II климатической зоны;

V ≥ 5 м/с – для III климатической зоны;

• благоприятные для аэрации ветры – господствующие ветры со скоростью

V = 3 - 4 м/с;

• виды ветрозащиты – выбирают по табл.3.1 с учетом климатической зоны места строительства и скорости опасного ветра;

• регулирование аэрации и ветрозащиты – изменение размера двора:

L < 1,5 - 2 Н_зд – повышение этажности – усиливает ветрозащиту застройки;

L > 3 - 4 Н_зд – снижение этажности – усиливает аэрацию застройки.

Выводы по листу 3 – господствующие, опасные и благоприятные ветры города и архитектурные решения, обеспечивающие ветровой комфорт его территорий: (напр., г.Одесса)

С, СЗ, СВ – опасные ветры – необходима ветрозащита: замкнутая застройка повышенной этажности;

Ю, ЮЗ, З – благоприятные ветры – возможна аэрация: открытая застройка или снижение этажности;

уменьшение размера двора до L < 1,5 - 2 Н_зд для построек круглогодичной эксплуатации (жилые дома и др.).

увеличение размера двора более L > 3 – 4 Н_зд для построек сезонной летней эксплуатации (курортно-развлекательные комплексы и др.).