При планировании и осуществлении строительства в том или ином регионе очень важно учитывать местные климатические условия. От климата напрямую зависят многие аспекты, начиная от выбора строительных материалов и заканчивая особенностями эксплуатации зданий. Для учета региональных климатических различий была разработана система деления территории России на климатические районы строительства.
Климатический район строительства определяется комплексом климатических факторов, характерных для данной местности. К ним относятся температурный режим, влажность воздуха, количество осадков, направление ветров и другие показатели. На основании этих данных можно делать выводы о том, какие конструктивные решения оптимальны для строительства в конкретном регионе.
Определение климатического района
Чтобы определить климатический район для целей строительства, проводят детальный анализ многолетних метеорологических наблюдений за температурой, влажностью, ветровым режимом и другими факторами. На основе полученных статистических данных делают заключение о преобладающих климатических условиях в данной местности и относят ее к одному из пяти основных климатических районов строительства.
Например, для Москвы характерен умеренно континентальный климат с теплым летом и относительно холодной зимой. Средняя температура января составляет около -10°C, а июля — +21°C. Годовое количество осадков — about 700 мм. Такие показатели позволяют отнести Москву к II климатическому району.
Значение районирования для строительства
Разделение территории страны на климатические районы строительства имеет большое практическое значение. Оно позволяет учесть природно-климатические условия каждого региона при проектировании и возведении зданий и сооружений.
В частности, для каждого района устанавливаются нормативные требования по теплозащите ограждающих конструкций, их влажностному режиму, степени агрессивного воздействия окружающей среды. Эти требования должны обязательно соблюдаться при строительстве.
Таким образом климатическая характеристика района строительства напрямую влияет на выбор строительных материалов, технологий возведения зданий, инженерных систем и многое другое.
Основные климатические районы
Всего на территории России выделяется четыре климатических района строительства:
1 - север, характеризующийся холодным климатом;
2 - умеренные широты, характеризующиеся умерено-холодным климатом;
3 - часть южных районов с очень теплым летом;
4 - юг, характеризующийся мягкой зимой и жарким летом (Южный берег Крыма, Закавказье), жарким влажным летом (Западная Грузия) или очень жарким и сухим летом (долины Средней Азии).
Каждый из этих районов обладает своими климатическими особенностями, которые необходимо обязательно учитывать при планировании и осуществлении строительных работ.
Развитие районирования
С развитием строительной отрасли и накоплением опыта система климатического районирования совершенствуется. В частности, в некоторых случаях в пределах основных районов выделяются подрайоны со своими конкретными особенностями.
Также по мере накопления статистических данных уточняются границы районов и корректируются нормативные требования. Это позволяет повышать эффективность и оптимизировать затраты при строительстве в различных климатических условиях.
Таким образом, система климатических районов строительства является важнейшим инструментом для обеспечения надежности и долговечности зданий и сооружений с учетом особенностей климата в каждом конкретном регионе России.
Термический режим различных районов
Одним из важнейших климатических показателей, определяющих особенности строительства, является термический режим территории. Он характеризуется такими величинами, как среднемесячная температура воздуха, абсолютный минимум и максимум температур, продолжительность отопительного периода.
В районах со суровым климатом (I и отчасти II) температура в зимний период может опускаться ниже -40°C. Это накладывает жесткие требования к теплозащите зданий. В южных районах зимы более мягкие, но летом температура может достигать +40°C и выше.
Поэтому при проектировании и строительстве обязательно анализируют данные о термическом режиме конкретной местности и учитывают их при выборе строительных материалов и конструктивных решений, согласно СП "Климатические районы строительства"
Осадки в разных районах
Еще один важный климатический фактор - количество осадков. В зависимости от него выбирают конструкцию крыши, водоотводящие системы, меры по гидроизоляции.
Наибольшее количество осадков выпадает на Дальнем Востоке и в Центральной России - до 800 мм в год. В Восточной Сибири их гораздо меньше - 300-400 мм. Это необходимо обязательно учитывать при строительстве в разных регионах.
Ветровые нагрузки
Климатические районы строительства различаются также по ветровому режиму. Скорость ветра, его направление определяют ветровые нагрузки на здания и сооружения. Эти нагрузки нужно рассчитывать с учетом климатических условий района.
Наиболее сильные ветры отмечаются в Приморье, на Камчатке, Сахалине. Здесь скорость ветра может превышать 40 м/с. Соответственно, необходимо предусматривать усиленные крепления каркаса зданий, фундаментов, крыш.
Строительство в особых климатических зонах
В некоторых регионах России имеются уникальные климатические зоны, что накладывает дополнительные требования к строительству. К таким зонам относятся районы Крайнего Севера, вечной мерзлоты, пустыни и некоторые другие.
При проектировании и возведении зданий в этих районах обязательно проводят детальные инженерные изыскания, разрабатывают специальные архитектурно-планировочные и конструктивные решения, соответствующие экстремальным климатическим условиям.
Строительные материалы для разных районов
Выбор строительных материалов напрямую зависит от климатических условий района. В северных районах предпочтение отдается дереву, как наиболее теплосберегающему материалу. В южных можно активно использовать легкие конструкции из металла.
Для районов с повышенной влажностью подойдут кирпич, бетон, природный камень. В засушливых районах эффективны глинобитные стены с дополнительной гидроизоляцией. Таким образом, климат определяет оптимальные строительные материалы в каждом конкретном случае.
Архитектурные решения фасадов и крыш
Форма и конструкция фасадов зданий также зависит от климатических условий. В холодных районах фасады делают более замкнутыми, компактными, с минимумом выступающих элементов.
В теплом климате можно использовать больше остекления, лоджий, эркеров, обеспечивающих естественную вентиляцию помещений. Форма крыши тоже выбирается исходя из количества осадков и ветровой нагрузки в районе.
Инженерные системы зданий
Отопление, вентиляция, кондиционирование должны проектироваться в соответствии с климатом района строительства. В северных районах нужны мощные системы отопления, в южных - кондиционирование воздуха.
Системы водоснабжения и канализации также выбирают с учетом климатических особенностей: количества осадков, возможности промерзания грунта, уровня грунтовых вод.
Эксплуатация зданий в разных районах
Климат влияет не только на возведение зданий, но и на их последующую эксплуатацию. В северных районах нужно предусмотреть эффективную теплоизоляцию и мощное отопление, в южных - средства защиты от перегрева.
Также в зависимости от климата выбирают оптимальные сроки и периодичность проведения ремонтных работ, чтобы максимально увеличить срок службы здания.
Перспективы совершенствования районирования
Система климатического районирования для строительства постоянно совершенствуется по мере развития науки и практики. Создание новых строительных материалов и технологий позволяет расширять возможности возведения надежных зданий в самых разных природных условиях.
Кроме того, накапливаются новые данные многолетних метеонаблюдений, уточняющие климатические характеристики отдельных территорий. Эти знания используются для дальнейшей оптимизации районирования и нормирования параметров строительства.
