Введение 3
1. Актуальность строительной климатологии 5
1.1 Роль строительной климатологии в проектировании строительных
объектов 7
1.2 Строительная климатология и эксплуатация строительных объектов ... 10
2. Основные метеорологические величины, используемые в строительной
климатологии 13
2.1 Радиационно-температурный режим воздуха и почвы 13
2.2 Особенности режима осадков и снегового покрова 17
2.3 Ветровой режим 20
3. Специализированные показатели в строительной климатологии 25
3.1 Анализ условий формирования теплового режима зданий 25
3.2 Особенности метеорологической нагрузки на сооружения 32
3.3 Оценка изменчивости строительных характеристик в условиях
современного климата 35
Заключение 40
Список литературы 43
В переводе на русский язык слово «климат» означает «наклон». Древ¬ние греки считали, что состояние атмосферы (температуры воздуха) зависит от угла падения (наклона) солнечных лучей на землю. Чем выше солнце, тем угол падения лучей ближе к 90°, тем больше тепла поступает на землю. Если солнечные лучи падают на землю под малым углом (как бы скользят по по¬верхности), то они приносят меньше тепла и температура воздуха понижает¬ся. В связи с этим, климаты земли делились по широтному принципу, в зави¬симости от высоты стояния солнца и продолжительности дня. Были выделе¬ны холодный, умеренный и жаркий пояс. В дальнейшем было обнаружено, что в пределах одного и того же широтного пояса могут наблюдаться различ¬ные климаты.
В формирование климата существенную роль вносят и другие климато¬образующие факторы: астрономические, географические, циркуляционные, влагооборот, рельеф и характер земной поверхности, высота над уровнем мо¬ря, наличие морей и больших водоемов, характера поверхности почвы, рас¬тительного и снежного покрова. Таким образом, климат - это совокупность и последовательность смены всех возможных в данной местности состояний атмосферы (условной погоды). Многолетний режим погоды и называют кли¬матом. Состояние атмосферы за короткий промежуток времени называют по¬годой. Погода очень изменчива во времени в силу постоянной изменчивости атмосферных процессов. Однако, в каждой местности существует закономер¬ная последовательность атмосферных процессов, определяющих и погоду, и климат. [2]
Многие поколения людей, в ходе своей жизнедеятельности долгое вре¬мя адаптировались к метеорологическим и климатическим условиям посред¬ством принятия соответствующих решений. Эти решения затрагивали про¬блемы получения продуктов питания и жилища. Строительство жилья зани-
мало существенное и важное место, т.к. качество жилья в дальнейшем могло обеспечить людям безопасное и долгое проживание в этих зданиях. Такая же задача в дальнейшем возникала и при строительстве промышленных и других объектов.
Таким образом, целью данной выпускной работы является оценка ме¬теорологических и климатических условий, влияющих на строительные объ¬екты и расчет специализированных климатических показателей для обеспе¬чения строительной отрасли.
Для выполнения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- Определить важность климатического обслуживания строительной от¬расли;
- Провести оценку климатического режима метеорологических характе¬ристик, важных для строительной отрасли
- Проанализировать специализированные климатические показатели для строительной отрасли.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы.
В ходе выполнения данной выпускной квалификационной работы по-ставленная цель достигнута и реализованы все необходимые задачи. По ре-зультатам выполненной работы можно сделать выводы:
Сравнение климатических показателей до 1990 года и после 1990 года:
1) Температурный режим:
• До 1990 года: средние годовые температуры в Екатеринбурге были ниже. Зимние температуры характеризовались стабильными и про-должительными холодными периодами.
• После 1990 года: наблюдается тенденция к повышению среднего-довых температур. Зимние периоды стали менее суровыми и более короткими, что связано с глобальным потеплением. Летние темпе-ратуры также повысились, увеличилась продолжительность жарких периодов.
2) Осадки и снеговой покров:
• До 1990 года: количество осадков было стабильным, со значитель-ными снегопадами в зимний период. Снеговой покров формировал¬ся рано и держался продолжительное время.
• После 1990 года: количество осадков стало более изменчивым, с частыми колебаниями от года к году. Зимы стали менее снежными, и снеговой покров стал менее устойчивым, что затрудняет прогно-зирование и проектирование на его основе.
3) Ветровой режим:
• До 1990 года: ветровой режим характеризовался предсказуемыми се¬зонными изменениями. В зимний период ветры были сильнее, что требовало учета при проектировании зданий.
• После 1990 года: изменения в глобальных климатических условиях привели к увеличению частоты и интенсивности экстремальных вет-ровых явлений. Это требует дополнительных мер для обеспечения устойчивости конструкций.
4) Солнечная радиация:
• До 1990 года: показатели солнечной радиации были стабильными, с ясными сезонными изменениями.
• После 1990 года: увеличилась интенсивность солнечной радиации в летние месяцы, что требует улучшения систем вентиляции и конди-ционирования в зданиях.
Влияние и изменение климатических параметров в современном мире для строительной отрасли:
1) Тепловая защита зданий:
• Изменение температур: рост среднегодовых температур требует пересмотра стандартов теплоизоляции для зданий. Необходимы ма¬териалы с более высокой теплоизоляционной способностью для поддержания комфортных условий в жаркий период и экономии энергии в холодный период.
2) Вентиляция и кондиционирование:
• Интенсивность солнечной радиации: увеличение солнечной ради-ации требует улучшения систем кондиционирования воздуха, осо-бенно в летний период. Это приводит к увеличению потребности в энергосберегающих и экологически чистых системах вентиляции.
3) Стойкость к экстремальным погодным условиям:
• Экстремальные ветра и осадки: рост частоты и интенсивности экстремальных погодных условий требует усиления конструкций зданий и улучшения дренажных систем для управления водными потоками и предотвращения затоплений.
4) Фундаменты и глубина промерзания:
• Изменения в зимнем климате: менее суровые зимы уменьшают глубину промерзания почвы, что влияет на проектирование фунда-ментов. Однако необходимо учитывать возможные экстремальные холодные периоды, которые могут влиять на устойчивость зданий.
5) Снеговая нагрузка:
• Изменение снегопадов: снижение устойчивости снегового покрова требует пересмотра расчетных нагрузок на крыши и другие кон-структивные элементы зданий. Проектирование должно учитывать более частые оттепели и возможные внезапные снегопады.
Климатические изменения существенно влияют на строительную от-расль, требуя пересмотра стандартов и норм проектирования зданий. В Ека-теринбурге, как и во многих других регионах, наблюдаются значительные изменения в температурном режиме, осадках, ветровом режиме и других климатических параметрах. Строительные нормы должны адаптироваться к этим изменениям, чтобы обеспечить безопасность, устойчивость и комфорт зданий в условиях современного климата.
1. Строительная климатология пособие к СНиП 23-01-99. Москва, НИИ строительной физики РААСН 2006 г.
2. СТРОИТЕЛЬНАЯ КЛИМАТОЛОГИЯ И ФИЗИКА СРЕДЫ, Федераль¬ное агентство по образованию Казанский государственный архитектур¬но-строительный университет, В.Н. Куприянов, Казань 2007 г.
3. Методические рекомендации по расчету специализированных климати¬ческих характеристик для обслуживания различных отраслей экономи¬ки: строительство, транспорт; Климатический центр Росгидромета, Ко- бышева Н. В., Клюева М. В., Акентьева Е. А., Стадник В. В., Псалом- щикова Л. М., Петерс А. А., Пигольцина Г. Б., Разова Е. Н., Фасолько Д. В., Санкт-Петербург 2017 г.
4. СП 22.13330.2011. Основания зданий и сооружений. Актуализирован-ная редакция СНиП 2.02.01-83*
5. СП 131.13330.2012. Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*
6. Основы учёта климатических и геофизических условий при проектиро-вании и строительстве искусственных сооружений: Учебное пособие / А.А. Топеха. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2003 г.
7. Зверев, А.С. Синоптическая метеорология. — Л.: Гидрометеоиздат, 1977. — 71с.
8. Архитектурный анализ климата района строительства: Метод. указ. / Сост.: О. Б. Демин, В. И. Леденев, И. В. Матвеева. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2002. 28 с.
9. Методические указания по проведению СРС и СРСП по дисципли¬нам «Строительная физика» и «Архитектурная физика». Алматы: КазГАСА, 2009 - 32 с.
10. Учет природно-климатических условий местности в архитектурном проектировании: учебно-методические указания к курсовой расчет- но-графической работе /В.К. Лицкевич, Л.И. Конова. — М.: МАРХИ, 2011. — 44 с.
11. http://pogoda-service.ru/#
12. https://meteo.ru/
13. Учебно-методическое пособие по выполнению практических и расчёт-но-графических работ по дисциплине «Прикладная климатология» / Сост.: В.Н. Абанников, И.Н. Ааед Мханна, Э.В. Подгайский. - Санкт- Петербург: Изд-во «Ниц Арт», 2022. - 80 с.