3.5. Осадки и снежный покров

К этой группе метеорологических явлений относятся дождь, снег, смешанные осадки, морось, снежная крупа, обильная роса и туман, гололедные явления. Все перечисленные выше разновидности осадков требуют учета при проектировании территорий и зданий, а также при их эксплуатации. Опыт проектирования и эксплуатации зданий показывает, что учет осадков идет, в основном, по следующим направлениям: - проектирование ливневой канализации; - проектирование водоотвода с кровли; - увлажнение стен зданий косыми дождями; - учет гололедных нагрузок; - учет снеговых нагрузок; - учет снегозаносов территории при метелях. Для разных целей требуются различные данные об осадках. Ошибки в проектировании или неправильно выбранные характеристики осадков могут привести к серьезным нарушениям в эксплуатации зданий или к авариям. Известно множество случаев, когда невнимание к осадкам приводило к регулярному замачиванию, а, следовательно, к преждевременному износу несущих и ограждающих конструкций. Здесь имели место как ошибки проектирования водоотвода с кровли, так и некачественное производство работ. Известен случай обрушения кровли одноэтажного гаража с внутренним водоотводом после нескольких часов интенсивного дождя. Сечение водоотводных труб не было рассчитано на интенсивный дождь, в результате чего за парапетом кровли скопились многие тонны воды. Этот перегруз и вызвал обрушение конструкций. На отечественном строительном рынке появилось множество зарубежных технологий. Далеко не все из них могут быть использованы в наших климатических условиях. Архитекторы и проектировщики зданий часто забывают об этом. Так, в средней полосе часто используют конструкцию

металлической кровли с подвесными водосборными лотками. В весенний или осенний период при оттепелях и заморозках указанные лотки заполняются льдом и не выполняют функции сбора воды с кровли и отвода ее до приемных воронок. В силу этого, на лотках образуются мощные сосульки, масса которых приводит к обрыву водосборных лотков. (В традиционных «русских» кровлях водосборные лотки являются частью металлической кровли и прочно закреплены на карнизе). Эти примеры можно продолжить. Для решения задачи водоотвода с кровли требуется информация об интенсивных осадках за небольшой отрезок времени или информация о так называемом расчетном дожде. Через расчетный дождь определяются схема водоотвода, площади водосбора, конструкция водоприемных воронок и сечение водоотводящих труб (стояков). Водосборные площади и конструкция водоотвода должны обеспечивать удаление воды с кровли без переполнения системы и без накопления воды. Другой вопрос, который должен учитываться при проектировании зданий и конструировании ограждающих конструкций, – предотвращение замачивания стен при дождях и выбор водостойких материалов. Даже при небольшом ветре капли дождя отклоняются от вертикали и попадают на стены. Метеорологические наблюдения по этим процессам не носят систематического характера, однако существуют методики, позволяющие расчетным путем оценить количество осадков, выпадающих на стены зданий различной ориентации на основе известных многолетних климатических данных об осадках на горизонтальные поверхности и данных по скоростям и повторяемости ветра по различным румбам.

Снежный покров учитывается, прежде всего, как снеговая нагрузка. В СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» приводится методика учета снеговой нагрузки. Учитывается масса снегового покрова, вводится перевод этой массы к снеговой нагрузке на здание, учитывается снеговой район, приводятся схемы снеговых нагрузок на покрытия зданий, в том числе с учетом скорости ветра за три зимних месяца. Именно ветер и перемещение по кровле снеговой массы приводит к неравномерности снеговой нагрузки на покрытие. Пластика объема здания вносит свои коррективы в неравномерность снеговой нагрузки, что требует учета при проектировании. Характер снеговой нагрузки на зданиях с различным сечением покрытий. Характерной особенностью зимнего периода являются метели, сопровождающиеся снегопереносом. Направление снегопереноса совпадает с направлением господствующих ветров за зимние месяцы, а объемы снегопереноса (м3/м) и объемы отложения снега (сугробы) зависят от аэродинамических характеристик местности, микрорайона, здания. В зависимости от плотности снега, метели

начинаются, как правило, при скорости ветра 5-6 м/с. Метеорологические наблюдения учитывают три вида метелей: общую, низовую и поземку. Вклад каждого вида метели в процесс снегопереноса различен, так как они наблюдаются при различных скоростях ветра и в различных слоях над поверхностью земли. Общая метель сопровождается выпадением снега, низовая наблюдается без снегопада при сильном ветре в слое не менее 2м над поверхностью земли, поземкой называют перенос снега только у поверхности земли в слое менее 2м. Объем переносимого за зиму снега более 200м³/м, является неблагоприятным и требует специальных проектных решений по снижению снегозаносов территорий застройки. Определение общих объемов снегопереноса за зимний период еще не означает определения места его отложения во время метелей и образования сугробов. Объемы снегопереноса, методика подсчета которого разработана метеорологами, - это первая часть проблемы. Вторая часть – определение мест его отложения и образования сугробов - связана с аэродинамикой микрорайонов, групп зданий, отдельных зданий и их частей, малых форм, заборов и т.п Отложение переносимого при метелях снега у препятствий связано с частичной потерей скорости ветра и возникновением вихревых потоков воздуха. Реальный характер снегоотложений может видоизменяться в зависимости от скорости ветра, от величины которой зависит отрыв струи от препятствия и образование вихрей.