1. Анализ и оценка внешних климатических условий

1.1 Краткая характеристика некоторых климатических элементов

Многолетний режим погоды называется к л и м а т о м. Климат, определяемый факторами, действующими на малых расстояниях, называется м и к р о к л и м а т о м.

Климатическими элементами являются температура и влажность воздуха, ветер, солнечная радиация, осадки и т.д. Критические значения основных климатических факторов помогают составить характеристику климата, причем критические значения различных климатических факторов функционально связаны между собой.

Ветер – перемещение воздуха, возникающее вследствие неравномерного распределения атмосферного давления по земной поверхности, обусловленное неравномерным нагревом подстилающей поверхности.

Один из важнейших аспектов использования ветра – аэрация городских кварталов, промышленных площадок и т. д. Задача проектировщика заключается в грамотном определении ветрового климата для города или микрорайона.

Ветровое давление пропорционально аэродинамическому коэффициенту, который показывает долю скоростного напора, переходящего в давление. Оно определяется по формуле /1/:

(1.1)

где – давление кгс/м²; – скоростной напор невозмущенного потока;

–аэродинамический коэффициент, зависящий от геометрических параметров и формы здания, а также степени защищенности и расположения здания относительно направления потока.

Температура воздуха. Различают среднемесячную температуру воздуха в сезоне, абсолютную температуру в заданной зоне, среднюю максимальную и минимальную, характеризующие положительную и отрицательную температуры за определенный период суток, средние температуры днем и ночью и т.д.

Годовая магнитуда колебаний среднемесячных температур атмосферы определяется по формуле:

(1.2)

где – среднемесячная температура наиболее жаркого месяца года;

–среднемесячная температура наиболее холодного месяца года.

В ряде случаев пользуются понятием температурного градиента, равного уменьшению температуры на каждые 100 м высоты над землей на 1⁰:

(1.3)

Влажность воздуха. Различают абсолютную и относительную влажности воздуха. Плотность водяного пара, т.е. его содержание в воздухе, называется а б с о л ю т н о й влажностью воздуха, кг/м³. Максимум плотности водяного пара, который возможен при определенной температуре воздуха, называют плотностью н а с ы щ е н н о г о пара , которая в свою очередь создает давление насыщения.

Отношение фактической плотности водяного пара к или отношение абсолютной влажности к максимальной влажности при определенной его температуре называется относительной влажностью воздуха (φ) , %

% (1.4)

где – абсолютная влажность воздуха,

–максимальная абсолютная влажность воздуха при данной температуре (Приложение 1).

Солнечная радиация. Различают прямую и рассеянную (диффузную) солнечные радиации. Падающий поток радиации выражается в ккал/(м²*ч). На величину солнечной радиации влияют географическая широта местности, состояние атмосферы, подстилающий слой, а также расположение и ориентация поверхности по сторонам света.

Основными характеристиками, определяющими излучательную способность Солнца, являются световая и тепловая солнечные постоянные.

Световая солнечная постоянная представляет собой освещенность плоскости, расположенной перпендикулярно лучам Солнца и удаленной от него на расстояние, равное астрономической единице Δ. Приближенное значение солнечной световой постоянной на границе атмосферы находится в пределах (135-137)*10³ лк. Соответствующая этой освещенности средняя яркость Солнца составляет 2 *10⁹кд/м².

Тогда освещенность от Солнца горизонтальной поверхности можно оценить по формуле:

Е = (1.5)

где Е - солнечная постоянная; Δ – расстояние от Солнца в заданный момент (определяется по астрономическим единицам); - толщина атмосферы, м; – прозрачность атмосферы.

Тепловая солнечная постоянная определяется количеством лучистой энергии, падающей на поверхность, перпендикулярную направлению лучей, в течение 1 минуты при расстоянии этой поверхности от Солнца, равном одной астрономической единице.