Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Науки о Земле. Учебное пособие
.pdf
1. Для северных районов с температурой воздуха от -15 до
-30 0С - скорость ветра в пределах 0.5 - 2 м/с.
2. Для центральных районов с температурой воздуха от +10
до -15 0С - скорость ветра в пределах 0.6 - 2.5 м/с.
3. Для южных районов с температурой воздуха от +10 до
+25 0С - скорость ветра в пределах 1 - 3 м/с.
4. Для южных городов, расположенных в защищенных и
котловинообразных формах рельефа, с температурой воздуха от 4 до +30 0С - скорость ветра в пределах 1 - 3.5 м/с на летний пе-
риод.
При этом скорость ветра выше 5 м/с воспринимается человеком неудовлетворительно независимо от других природноклиматических условий.
В практике градостроительного проектирования существует несколько приемов оценки аэрационного режима на застраиваемой территории:
1. Метод моделирования. При использовании этого метода
применяется модельное запыление ликоподием макета застройки
(микрорайон, жилой район и др.) в аэродинамической трубе. Об
условиях аэрационного режима судят по интенсивности оседания
ликоподия на различных участках макета застройки.
2. Метод оценочных таблиц. При использовании этого метода применяются таблицы, разработанные НИИ Строительной
физики. В этих таблицах приводятся наиболее типичные варианты группировки жилых зданий различной конфигурации с целью
ветрозащиты или усиления проветривания территории застройки.
Оценка аэрационного режима осуществляется по варианту, наиболее приближенному к проектируемому.
3. Расчетный метод. Этот метод предполагает использование математической модели изменения скорости ветра на застраиваемой территории, с учетом влияния рельефа, типа и взаиморасположения зданий и сооружений. При этом, в зависимости
от целей и задач, оценивается суммарная площадь застройки с
комфортной скоростью ветра (т.е. рассчитывается так называемая
"
ветровая тень") или формируется карта ветрового режима
(обычный шаг расчета - 5 м).
261
Другим важным природно-климатическим фактором, оцениваемым в градостроительной практике, является инсоляция облучение территории или помещений прямым солнечным светом. Воздействие инсоляции на человека и окружающую среду
двойственно: с одной стороны, оно благоприятно и экономически
выгодно, поэтому необходимо обеспечить доступ солнечного
света в городские пространства и интерьеры зданий; с другой оно может вызвать перегрев, световой дискомфорт, ультрафиолетовую переоблученность и перерасход энергии на регулирование
микроклимата.
В таблице представлены положительные и отрицательные
аспекты воздействия инсоляции.
Таблица
Аспекты воздействия
Биологический Общеоздоровительный
Психологический "Солнечность" освещения,
Эстетический Выявление пространства,
Экономический Природный источник до-
Положительные эффекты Отрицательные эффекты
Фотохимическая токсичэффект (загар, образование
витамина "Д", обогрев санирующий эффект, улучшение функции зрения при
повышенной освещенности
и контрастности
динамика распределения
яркостей и цветностей в
поле зрения, связь с внешним пространством.
формы, пластики, силуэта и
цветовых соотношений,
ритма элементов архитектуры и "живописности"
композиционных решений.
полнительного обогрева
помещений, сокращение
площади светопроемов,
повышение производительности труда и работоспособности.
ность отработанных газов в
городах, перегрев световой
дискомфорт, разрушающее
действие на живые систе-
мы,
Снижение активности и
настроения при световом
дискомфорте и перегреве
Снижение восприятия фор-
мы и ощущения на-
сыщенности цвета при
чрезмерных яркостях, вы-
цветание поверхностей.
Повышение расходов на
вентиляцию и кондици-
онирование воздуха, сни-
жение производительности
труда и работоспособности
при тепловом и световом
дискомфорте.
262
Анализ градостроительных подходов, используемых в мировой практике при нормировании и обеспечении инсоляции на
территории жилой застройки и в помещениях зданий, показывает,
что основными критериями в данном случае служат, как правило,
два фактора: психоэстетическое и биологическое воздействие
инсоляции. При этом собственно нормирование и оценка достаточности инсоляции осуществляется в соответствии с ее длительностью. Так санитарные нормы и правила регламентируют оптимальную ее продолжительность на уровне непрерывного 3часового облучения. При этом достигается необходимый санирующий эффект, обеспечивается психоэстетическое действие и
предупреждается перегрев помещения. В условиях сложной застройки допускается однократное прерывание инсоляции при
увеличении ее общей продолжительности на 0.5 часа.
Рельеф также является важным природно-климатическим
фактором, формирующим городскую среду. Недопустима застройка в глубоких понижениях рельефа, так как при этом возникает угроза концентрации атмосферных загрязнений, инверсий
температуры, повышенной влажности, формирование "озера холода", ухудшаются условия проветривания и др.
Как правило, для жилой застройки выбираются пологие
склоны с благоприятной инсоляцией. Склоны, ориентированные
на северную половину горизонта, получают значительно меньше
солнечной энергии - потери ее составляют от 4 до 56 % в зависимости от крутизны склона.
Благоприятным уклоном считается уклон в пределах 0.01-
0.06. Территории с уклоном до 0.2 считаются ограниченно пригодными, а более 0.3 непригодными для жилищно-гражданского
строительства. объектов.
7.2.4. Изменения климата, вызванные урбанизацией
В настоящее время на планете произошли заметные изменения в климате городов и промышленных регионов, вызванные
эффектами урбанизации, с одной стороны, локальным изменением состояния подстилающей поверхности, с другой - тепловым
263
и аэрозольным загрязнением атмосферы над этими регионами.
Как правило, это приводит к повышению ночных и среднесуточных температур воздуха (особенно в холодный период
года), увеличению количества атмосферных осадков с наветренной стороны городов и уменьшению с подветренной, к систематическим локальным изменениям характеристик влажности воздуха и облачности над урбанизированными регионами.
Изменения химического состава атмосферы, заметно ускорившиеся за последние десятилетия, выражаются в увеличении
содержания в ней так называемых «парниковых газов» (углекислого газа, метана, фреонов и некоторых других малых газовых
составляющих атмосферы). Следствием этого является рост
средней по земному шару температуры воздуха у земной поверхности, составивший за последние 100 лет около 0,5 0С.
Оценивая общую тенденцию изменения климата в минувшем столетии, можно отметить, что в целом для территории Российской Федерации и прилегающих государств сохранится определенная тенденция потепления (примерно 0,05°С в 10 лет).
Существуют различные альтернативные решения учета изменения климата и его последствий. Одно из них - приспособление экономики к меняющимся климатическим условиям, широкое внедрение малоэнергоемких технологий, уменьшение объемов выбросов.
Воздушная среда города значительно отличается по своим
характеристикам от состояния воздушной атмосферы в природных системах, находящихся в тех же природно-климатических
условиях. Состояние воздушного бассейна в каждом городе специфично и зависит от многих факторов: от уровня развития производственно-экономической базы, специализации ведущих промышленных предприятий, от состояния инженерно-транспортной
инфраструктуры, характера природно-климатических условий и
особенностей архитектурно-планировочной организации.
Под влиянием городской застройки изменяются микроклиматические условия городских территорий. Это определяется,
прежде всего, существованием города как особой материальнопространственной структуры, обладающей большим разнообразием составляющих её элементов по величине, форме, цвету,
ориентации относительно сторон горизонта, динамическим ха-
264
рактеристикам. Каждый структурный элемент города, будь то
крупный жилой район или отдельный жилой дом. промышленный район или производственное здание, городской парк или маленький газон на пешеходном бульваре - облучаются солнечными лучами, отбрасывают тень, омываются потоками воздуха, и,
следовательно, в большей или меньшей степени влияют на все
микроклиматические показатели.
Загрязнение атмосферного воздуха промышленными выбросами является одной из важнейших экологических проблем
города. Под влиянием выбросов меняется состав воздуха по соотношению основных природных компонентов, в частности, выявлено большое содержание углекислоты, приводящее к возникновению так называемого "парникового эффекта". В городском
воздухе выявлено наличие мелкодисперсных аэрозолей, различные углеводороды, оксид серы и многие другие вещества. Даже
при очистке производственных выбросов предприятий до
97-98 % оставшаяся часть существенно влияет на состояние атмосферного воздуха.
Изменения воздушной среды происходят из-за наличия в
городской среде большого количества источников теплового загрязнения. Повышение температуры городского воздуха складывается из температурных выбросов производственных и энергетических объектов. Кроме того, температуру окружающей среды
повышают механизмы и двигатели транспортных средств. В зимнее время источниками тепла являются отапливаемые производственные, общественные и жилые здания. Летом городские здания аккумулируют тепло, получаемое от солнечной энергии,
дольше всего сохраняют тепло здания, построенные из теплопоглощающих материалов.
Характерная черта городского климата - повышение температуры окружающего воздуха, являющееся следствием не только
теплового загрязнения и аккумуляции тепловой энергии, но и результатом химического загрязнения воздуха, так как мельчайшие
частицы пыли становятся ядрами конденсации влаги, что приводит в конечном итоге к частому формированию облачности. Число облачных дней в городе на 10-15 больше, чем в сельской местности, количество осадков увеличивается на 5-10 %, а число
туманных дней увеличивается на 30 и 100 % летом и зимой соот-
265
ветственно. В наиболее крупных городах с развитой промышленностью туманы наблюдаются в течение 100 и более дней в году,
причем с увеличением города усиливанется плотность туманов.
Плотные туманы в условиях города - явление крайне негативное,
так как они препятствуют рассеиванию загрязнителей, которые
концентрируются в еще большей степени. Сочетание плотного
тумана с высоким уровнем загрязнения воздушной среды приводит к появлению смога. Впервые смог был отмечен в Лондоне,
который долгое время был наиболее индустриально развитым
городом планеты. Потепление городского климата приводит к
некоторым сезонным изменениям, в частности, в городе удлиняется безморозный период, на несколько дней раньше, чем в пригороде, тает снег.
Довольно значительно в городе меняется ветровой режим,
как правило, из-за высокой плотности застройки и большой этажности зданий скорость ветра снижается на 20-30 %, на 5-10 % увеличивается число безветренных дней. Отмечено и изменение розы ветров, преобладающим направлением является движение от
окраин к центру. Это происходит из-за того, что в центре наблюдается снижение атмосферного давления, обусловленное высокой
плотностью загрязнителей.
Из-за задымленности воздушной среды города получают
меньше солнечной энергии. Рассеивание ультрафиолетового излучения приводит к уменьшению инсоляции в среднем на 1520%. Летом ультрафиолетовое облучение снижается на 5%, зимой -на 30%. В городе снижается освещение и даже укорачивается световой день - вечернее освещение сменяет дневное на 30
мин раньше, чем в сельской местности.
Снижение уровня инсоляции вредно сказывается на здоровье населения, особенно в детском возрасте. Уменьшение притока света неблагоприятно сказывается на росте и развитии растений: уменьшается фотосинтез, замедляется рост, снижаются бактерицидные качества зеленых насаждений. Недостаток ультрафиолетового облучения приводит к увеличению бактериального
загрязнения воздушной среды.
Таким образом, городской климат в целом можно охарактеризовать как азональный, т.е. отличающийся по своим характеристикам от климатических условий своей природно-
266
климатической зоны. Основное отличие климата города заключается в повышении температуры воздушной среды и увеличении
облачности.
Помимо мезоклимата, т.е. климата города в целом, на различных участках городской территории складывается свой микроклимат, т.е. специфическое состояние приземного слоя воздуха, характеризующееся локальным уровнем инсоляции, температурой воздуха, влажностью. направлениями и интенсивностью
ветровых потоков. Микроклимат городских территорий чрезвычайно разнообразен: от микроклиматических характеристик открытых участков площадей. улиц. дворов до формирования особой среды в полузакрытых пространствах всех типов зданий и
сооружений.
Для городской среды характерны резкие различия в микроклимате отдельных участков обусловлено как разнообразием величины и формы городских пространств, так как и разнообразием
формирующих городское пространство зданий и сооружений.
Каждая городская пространственная ячейка, будь то городская
площадь, насыщенная движением улица или тихий жилой двор
обладает своими особенностями по размерам, конфигурации плана, степени расчлененности окружающей застройки. Кроме того.
окружающие здания имеют различную высоту. протяженность
фасада, особенности решения, которые определяют объемнопространственную композицию здания, решение деталей фасадов. цвета и фактуры отделочных материалов. На микроклимат
отдельных участков активно влияют формы микрорельефа местности, наличие растительности и водоемов.
Таким образом, в структуре городской застройки создаются
далеко не одинаковые условия, которые специфическим образом
влияют на температурный и ветровой режим. Особенно велики
различия в микроклимате городских улиц с асфальтовым покрытием и озелененных жилых дворов и городских парков.
Контрольные вопросы
1. Что изучают метеорология и климатология?
2.
Каковы состав и строение атмосфера?
267
3. Что такое относительная, абсолютная и максимальная
влажность воздуха?
4. Какие примеси присутствуют в атмосферном воздухе?
5. Какова роль озона в атмосфере?
6. Что такое электрическое поле атмосферы?
7. Как организовано наблюдение за метеорологическими
параметрами? Какова роль эксперимента в метеорологии?
8. Что включает программа обязательных метеорологиче-
ских наблюдений? Какова их периодичность? Что входит в единую метеорологическую сеть?
9. Какие применяются приборы для определения температуры, влажности, скорости ветра, давления? Каково устройство и
принцип их действия?
10. Для чего применяется статистический и физикоматематический анализ метеорологических данных?
11. Что такое климатические и метеорологические карты?
Каково их назначение, порядок составления и анализа?
12. Каковы методы аэрологических наблюдений?
13. Какие метеорологические параметры влияют на перенос и рассеивание примесей вредных веществ в атмосфере?
14. В чем состоят принципы медико-экологического нор-
мирования интенсивности воздействия природно-климатических
факторов окружающей среды?
15. Каковы изменения климата, вызванные урбанизацией?
268
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Ананьев, В. П. Инженерная геология [Текст] / В. П. Ананьев
- М. : Высш. Шк., 2007. – 575 с.
Арустамов, Э. А. Экологические основы природопользова-
ния [Текст] : учебник / Э. А. Арустамов – М.: Дашков и К, 2005. –
320 с.
Баркли, Б. Погода [Текст] / Б. Баркли, Э. Д. Хопкинс, Р.
Уайтекер : пер. с англ. и науч. ред. Е. Барабанова. - (Энциклопедический путеводитель) – Издательство : Махаон, 2008. – 304 с.
Белоусова, А. П. Экологическая гидрогеология [Текст] / А.
П. Белоусова. – М. : Академкнига, 2007. – 397 с.
Геннадиев, А. Н. География почв с основами почвоведения
[Текст] / А. Н. Геннадиев. – М. : Высшая школа, 2005. – 317 с.
Добровольский, Г. В. География почв: учебник [Текст] / Г.
В. Добровольский. – М. : КолоС, 2004. – 460 с.
Егоренков, Л. И. Геоэкология [Текст] : уч. пособие / Л. И.
Егоренков – М. : финансы и статистика, 2005. – 320 с.
Коваленко, В. В. Городская климатология [Текст] : учеб.
пособ. для вузов / В. В. Коваленко. – Издательство : Стройиздат,
2003. – 144 с.
Ковриго, В. П. Почвоведение с основами геологии [Текст] /
В. П. Ковриго, И. С. Кауричев, Л. М. Бурлакова.- М. : Колос,
2008. – 416 с.
Лопырев, М. И. Основы агроландшафтоведения : учеб. пособие [Текст] / М. И. Лопырев.- Воронеж: Изд-во ВГУ, 1995. - 184 с.
Мазур, И. И. Антология погоды [Текст] / И. И. Мазур, М.
Д. Рукин. - Издательство : Экономика, 2003. – 302 с.
Моргунов, В. К. Основы метеорологии, климатологии. Метеорологические приборы и методы наблюдений [Текст] : Учебник (Серия "Высшее образование") / В. К. Моргунов. - Издательство : Феникс, 2005. – 331 с.
Наумов, В. Д. География почв: уч. пособие [Текст] / В. Д.
Наумов – М. : КолоС, 2008. – 288 с.
Практикум по инженерной гидрологии и регулированию стока
[Текст] / Е. Е. Овчаров, Н. Н. Захаровская, В. В. Ильич и др.; под ред.
Е. Е. Овчарова. – М. : Колос, 2006. – 222 с.
269
Рапацкая, Л. А. Общая геология [Текст] / Л. А. Рапацкая :
уч. пособие – М. : Высш. шк., 2005. – 448 с.
Семенченко, Б. А. Физическая метеорология [Текст] : учебник / Б. А. Семенченко. – Издательство : Аспект-Пресс, 2002. -
415 с.
Сметанин, В. И. Защита окружающей среды от отходов
производства и потребления
[Текст] / В. И. Сметанин. –
М. :
Колос, 2003. – 232 с.
Хромов, С. П. Метеорология и климатология [Текст] :
учебник / С. П. Хромов, М. А, Петросян. - М. : Изд-во МГУ,
2006. - 583 с.
Чернышев, С. Н. Задачи и упражнения по инженерной гео-
логии [Текст] / С. Н. Чернышев : уч. пособие – М. : Высшая шк.,
2002. - 254 с.
270
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]