Записки проектировщика. GREEN BIM, CFD.
Современные технологии проектирования и строительства зданий
Как определить климатический район строительства?
Часто в процессе проектирования необходимы сведения о климатическом районе строительства. Рассмотрим, как можно его быстро определить.
Определить климатический район строительства можно тремя способами:
1 способ
По схематической карте климатического районирования, приведённой в СП 131.13330.2012 «Строительная климатология» по рис. А1.
Но карта очень нечёткая, выполнена в чёрно-белом варианте и на ней сложно что-нибудь разобрать. Поэтому удобней и предпочтительней нахожу второй способ определения климатического района для строительства.
2 способ
Можно использовать нижеприведённую таблицу климатического районирования, составленную по климатическим данным населённых пунктов, указанных в СП 131.13330.2012 «Строительная климатология».
В зависимости от сочетания среднемесячной температуры воздуха в январе и июле, средней скорости ветра за три зимних месяца, средней месячной относительной влажности воздуха в июле территория вышеуказанных стран поделена на климатические районы (I, II, III, IV) и подрайоны (А, Б, В, Г, Д):
3 Способ
Реализована онлайн программа с попыткой определения климатического района строительства согласно требованиям прил. Б, табл. Б.1 (получает климатические параметры из СП 131.13330.2012 и СП 131.13330.2018 Строительная климатология).
Но это приложение нельзя применять для определения климатических районов IБ, IГ, IIА, IIБ, IIГ и IVБ, т.к. в СП нет сведений о средней скорости ветра за три зимних месяца и среднемесячной относительной влажности воздуха в июле для населенных пунктов, поэтому нельзя использовать приложение сводов правил для определения климатических районов IБ, IГ, IIА, IIБ, IIГ и IVБ.Определение этих районов реализовано с рядом допущений. Для остальных районов программу можно использовать.
Район строительства что это
Дата введения 2013-01-01
Сведения о своде правил
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики. Изменение N 2 к СП 131.13330.2012 подготовлено к утверждению департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)
Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных
Введение
1 Область применения
Настоящий свод правил устанавливает климатические параметры, которые применяют при проектировании зданий и сооружений, систем отопления, вентиляции, кондиционирования, водоснабжения, при планировке и застройке городских и сельских поселений.
2 Основные положения
2.1 Климатические параметры представлены в виде таблиц и схематических карт. В случае отсутствия в таблицах данных для района строительства значения климатических параметров следует принимать равными значениям климатических параметров ближайшего к нему пункта, приведенного в таблице и расположенного в местности с аналогичными условиями. Для пунктов, не указанных в таблицах, расположенных в прибрежных районах морей и крупных водохранилищ и в местности с абсолютной отметкой более 500 м, а также удаленных от метеостанции более чем на 100 км, климатические параметры следует определять по запросам в НИИСФ РААСН, в Главную геофизическую обсерваторию им.А.И.Воейкова или в территориальные управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Росгидромета.
2.2 Расчетные параметры наружного воздуха для проектирования отопления, вентиляции и кондиционирования следует принимать в соответствии с 10.1*.
3 Климатические параметры холодного периода года
3.1* Климатические параметры холодного периода года приведены в таблице 3.1*.
Таблица 3.1*
________________
* Климатические параметры рассчитаны за период наблюдений до 2010 г.
Республика, край, область, пункт
Темпе-
ратура воздуха наиболее холодных суток, °С, обеспечен-
ностью
Темпе-
ратура воздуха наиболее холодной пятидневки, °С, обес- печен-
ностью
Темпе-
ратура воз-
духа, °С, обес-
печен-
ностью 0,94
Абсо-
лютная минима-
льная темпе-
ратура воз-
духа,
°С
Средняя суточная амплитуда темпе-
ратуры воздуха наиболее холодного месяца, °С
Продолжительность, сут, и средняя
температура воздуха, °С, периода со средней суточной температурой воздуха
Средняя месячная относи-
тельная влаж-
ность воздуха наиболее холод-
ного месяца, %
Средняя месячная относи-
тельная влаж-
ность воздуха в 15 ч наиболее холодного месяца, %
Макси-
маль-
ная из сред-
них скорос-
тей ветра по рум-
бам за январь, м/с
Средняя скорость ветра, м/с, за период со средней суточной темпера-
турой воздуха 8°С
СОСТАВЛЕНИЕ КЛИМАТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЙОНА СТРОИТЕЛЬСТВА
Краткие теоретические сведения
Климатом называется многолетний режим погоды в данной местности. Результаты анализа общих и местных климатических условий района строительства удобно представлять в виде строительно-климатического паспорта. Строительно-климатический паспорт – это свод метеорологических и геофизических данных, используемых в градостроительной практике. Исходными данными для его составления являются общие и комплексные характеристики или показатели по элементам климата.
К общим характеристикам климата относятся:
· солнечная радиация (приход на горизонтальную и вертикальные поверхности, продолжительность облучения, ультрафиолетовая радиация);
· температуры воздуха (средняя, экстремальная, зимнего, летнего и отопительного периодов);
· ветер (направление, скорость, повторяемость);
· влажность воздуха (относительная, абсолютная);
· осадки (суммы, средние, экстремальные, снежный покров, гололед);
· промерзание грунтов (глубина, ход нулевой изотермы в зимнее время).
Комплексные характеристики климата включают:
· радиационный и тепловлажностный режимы;
· погодные условия (суровость климата, термическая роза ветров);
· световой климат; снегоперенос; пылеперенос;
Общие и комплексные характеристики используются на первых стадиях градостроительного проектирования при технико-экономическом обосновании генерального плана города. На последующих стадиях используется местная или микроклиматическая ситуация в городе, которая характеризуется показателями, получаемыми при экспериментальных наблюдениях или расчетом в условиях сложившейся застройки. Эти данные используются при разработке проектов детальной планировки и застройки жилых районов и микрорайонов, а также при реконструкции застройки в процессе реализации генпланов городов.
Исходя из анализа климатических факторов на территории России выделено четыре климатических района: I – север, холодный климат; II – умеренные широты, умеренно-холодный климат; IV – часть южных районов с очень теплым летом; V – юг, зима мягкая, лето жаркое. Районы, в свою очередь, делятся на подрайоны, отличающиеся, главным образом, по температурному фактору. Астраханская область относится к четвертому району, подрайону «Г», который характеризуется среднемесячной температурой воздуха в январе от – 15 до 0 0 и в июле от +25 до +28 0 С.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ №4
Таблица 11. Варианты задания № 4
| Номер варианта (одна последняя цифра номера зачетной книжки) | Район строительства |
| Москва | |
| Смоленск | |
| Курск | |
| Астрахань | |
| Самара | |
| Волгоград | |
| Нижний Новгород | |
| Санкт-Петербург | |
| Тамбов | |
| 0 | Ростов-на-Дону |
5.3. Примерный план составления климатического паспорта
Исходные данные
Место строительства (город, посёлок, район и др.) – г. Ставрополь
Данные о температуре воздуха [1]:
— средняя по месяцам и за год [1] –
| Янв. | Фев. | Март | Апр. | Май | Июнь | Июль | Авг. | Сент. | Окт. | Нояб. | Дек. | Год. |
| -2.9 | -2.4 | 2.2 | 9.8 | 15.0 | 19.0 | 22.1 | 21.4 | 16.2 | 9.8 | 3.7 | -0.7 | 9.4 |
— наиболее холодных суток, обеспеченностью 0,92: -23
— наиболее холодных суток, обеспеченностью 0,98: -25
— наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92: -18
— наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,98: -22
— абсолютная минимальная температура воздуха, °С : -31
Продолжительность периода со среднесуточной температурой * «Общественный здания и сооружения»
9. СниП 2.08.01 – 89 * «Жилые здания»
10. МГСН 2.05. – 99 «Инсоляция и солнцезащита»
12. ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.
13. Калихман А. Д. Строительная физика: проектирование и расчеты. Часть 1. Тепловая защита зданий: учебное пособие / А. Д. Калихман, В. В. Буркова. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2010. – 162 с.
14. Куприянов В.Н. Физика среды и ограждающих конструкций. – Ученик ля бакалавров. – М.:АВС, 216. – 312с.
15. Расчёт общего равномерного искусственного освещения произ- водственного помещения : метод. указания / сост. Н.Е. Беспалько. – Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2013. – 12 с http://www.tstu.ru/book/elib/pdf/2013/bespalko2-l.pdf
ПРИЛОЖЕНИЯ
Таблица 1. Группы административных районов
| Номер группы административных районов | Административный район |
| 1 | Московская, Смоленская, Владимирская, Калужская, Тульская, Рязанская, Нижегородская, Свердловская, Пермская, Челябинская, Курганская, Новосибирская, Кемеровская области, Республика Мордовия, Чувашская Республика, Удмуртская Республика, Республика Башкортостан, Республика Татарстан, Красноярский край (севернее 63° с.ш.). Республика Саха (Якутия) (севернее 63° с.ш.), Чукотский автон. Округ, Хабаровский край (севернее 55° с.ш.) |
| 2 | Брянская, Курская, Орловская, Белгородская, Воронежская, Липецкая, Тамбовская, Пензенская, Самарская, Ульяновская, Оренбургская, Саратовская, Волгоградская области, Республика Коми, Кабардино-Балкарская Республика, Республика Северная Осетия-Алания, Чеченская Республика, Республика Ингушетия, Ханты-Мансийский автономный округ, Республика Алтай, Красноярский край (южнее 63° с.ш.), Республика Саха (Якутия) (южнее 63° с.ш.), Республика Тыва, Республика Бурятия, Читинская область, Хабаровский край (южнее 55° с.ш.), Магаданская, Сахалинская области |
| 3 | Калининградская, Псковская, Новгородская, Тверская, Ярославская, Ивановская, Ленинградская, Вологодская, Костромская, Кировская области, Республика Карелия, Ямало-Ненецкий автономный округ, Ненецкий автономный округ |
| 4 | Архангельская, Мурманская области |
| 5 | Республика Калмыкия, Ростовская, Астраханская области, Ставропольский край, Краснодарский край, Республика Дагестан, Амурская область, Приморский край |
Таблица 2. Коэффициент светового климата
Ориентация световых проемов по сторонам горизонта *
Коэффициент светового климата mN
Номер группы административных районов
В наружных стенах здании
Примечание: С — северная; СВ — северо-восточная; СЗ — северо-западная; В — восточная; З — западная; Ю — южная; ЮВ — юго-восточная; ЮЗ — юго-западная ориентация.
Таблица3. Нормы освещенности рабочих поверхностей в производственных помещениях
Продолжение таблицы 3
Продолжение 
таблицы 3.
Продолжение таблицы 3.
Таблица 4. Значения коэффициента запаса
Помещения и территории
Коэффициент запаса Кз
Коэффициент запаса Кз
Эксплуатационная группа светильников
Угол наклона светопропускающего материала к горизонту, градусы
Таблица 5. Значение световой характеристики 
окон при боковом освещении
Отношение длины помещения к его глубине Lп/В
Значение световой характеристики при отношении глубины помещения к его высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна В/h
Таблица 6. Значения коэффициента светопропускания 
| Вид светопропускающего материала |  |
| Стекло оконное листовое: | |
| — одинарное | 0,9 |
| — двойное | 0,8 |
| — тройное | 0,75 |
| Стекло листовое армированное | 0,6 |
Таблица 7. Значение коэффициента 
| Вид переплета |  |
| Переплеты для окон и фонарей промышленных зданий: | |
| а) деревянные : | |
| — одинарные | 0,75 |
| — спаренные | 0,7 |
| — двойные раздельные | 0,6 |
| б) стальные: | |
| -одинарные открывающиеся | 0,75 |
| — двойные открывающиеся | 0,6 |
Таблица 8. Значения коэффициента 
Значения r1 при боковом освещении
Значения r1 при боковом двустороннем освещении
Средневзвешенный коэффициент отражения рср потолка, стен и пола
Средневзвешенный коэффициент отражения рср потолка, стен и пола
Отношение длины помещения Ln к его глубине В
Отношение длины помещения Ln к его глубине В
Продолжение таблицы 8
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| 1 | 7,2 | 5,4 | 4,3 | 3,6 | 3.1 | 2.4 | 2,6 | 2,2 | 1,7 | 4,45 | 3,35 | 2,65 | 2,4 | 2,1 | 1.6 | 2 | 1,7 | 1,4 | |
| 0,1 | 1,2 | 1,15 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,05 | 1,05 | 1,05 | 1 | 1,2 | 1,15 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,05 | 1,05 | 1,05 | 1 | |
| 0,2 | 1,4 | 1,3 | 1,2 | 1,2 | 1,15 | 1,1 | 1,1 | 1,05 | 1,05 | 1,4 | 1,3 | 1,2 | 1,2 | 1,15 | 1,1 | 1,1 | 1,05 | 1,05 | |
| 0,3 | 1,75 | 1,5 | 1,3 | 1,4 | 1,3 | 1,2 | 1,25 | 1,2 | 1,1 | 1,75 | 1,5 | 1,3 | 1,4 | 1,3 | 1,2 | 1,25 | 1,2 | 1,1 | |
| 0,4 | 2,4 | 2,1 | 1,8 | 1,6 | 1,4 | 1,3 | 1,4 | 1,3 | 1,2 | 2,35 | 2 | 1,75 | 1,6 | 1,4 | 1,3 | 1,35 | 1,25 | 1,15 | |
| 0,5 | 3,4 | 2,9 | 2,5 | 2 | 1,8 | 1,5 | 1,7 | 1,5 | 1,3 | 3,25 | 2,8 | 2,4 | 1,9 | 1,7 | 1,45 | 1,65 | 1,5 | 1,3 | |
| 0,6 | 4,6 | 3,8 | 3,1 | 2,4 | 2,1 | 1,8 | 2 | 1,8 | 1,5 | 4,2 | 3, | 2,85 | 2,25 | 2 | 1,7 | 1,95 | 1,7 | 1,4 | |
| 0,7 | 6 | 4,7 | 3,7 | 2,9 | 2,6 | 2,1 | 2,3 | 2 | 1,7 | 5,1 | 4 | 3,2 | 2,55 | 2,3 | 1,85 | 2,1 | 1,8 | 1,5 | |
| 0,8 | 7,4 | 5,8 | 4,7 | 3,4 | 2,9 | 2,4 | 2,6 | 2,3 | 1,9 | 5,8 | 4,5 | 3,6 | 2,8 | 2,4 | 1,95 | 2,25 | 2 | 1,6 | |
| 0,9 | 9 | 7,1 | 5,6 | 4,3 | 3,6 | 3 | 3 | 2,6 | 2,1 | 6,2 | 4,9 | 3,9 | 3,4 | 2,8 | 2,3 | 2,45 | 2,1 | 1,7 | |
| 1 | 10 | 7,3 | 5,7 | 5 | 4,1 | 3,5 | 3,5 | 3 | 2,5 | 6,3 | 5 | 4 | 3,5 | 2,9 | 2,4 | 2,6 | 2,25 | 1,9 |
Таблица 9. Значения коэффициента Кзд, учитывающего затенение окон противостоящими зданиями
| Отношение расстояние между рассматриваемым и противостоящим зданием к высоте расположения карниза противостоящего здания над подоконником рассматриваемого окна (Lзд /Нзд) | Кзд |
| 0,5 | 1,7 |
| 1,0 | 1,4 |
| 1,5 | 1,2 |
| 2,0 | 1,1 |
| 3 и более | 1,0 |
Таблица 10. Значения коэффициентов 
и 
| Несущие конструкции покрытий | Коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, | Солнцезащитные устройства, изделия и материалы | Коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах,  |
| Стальные фермы | 0,9 | Убирающиеся регулируемые жалюзи и шторы (межстекольные, внутренние, наружные) | 1,0 |
| Железобетонные и деревянные фермы и арки | 0,8 | Стационарные жалюзи и экраны с защитным углом не более 45° при расположении пластин жалюзи или экранов под углом 90° к плоскости окна: | |
| горизонтальные | 0,65 | ||
| вертикальные | 0,75 | ||
| Горизонтальные козырьки: | |||
| с защитным углом не более 30° | 0,8 | ||
| 50 см и более | 0,8 | с защитным углом от 15° до 45° | 0,9-0,6 |
| менее 50 см | 0,9 | (многоступенчатые) | |
| Балконы глубиной: | |||
| до 1,20 м | 0,90 | ||
| 1,50 м | 0,85 | ||
| 2,00 м | 0,78 | ||
| 3,00 м | 0,62 | ||
| Лоджии глубиной: | |||
| до 1,20 м | 0,80 | ||
| 1,50 м | 0,70 | ||
| 2,00 м | 0,55 | ||
| 3,00 м | 0,22 |
Таблица 11. Коэффициенты использования светового потока для светильников с лампами накаливания