CC BY
74
Об учёте последних климатических перемен в строительстве
Н.Г.Волкова
Изменение климата России характеризуется как продолжающееся потепление со скоростью, более чем в два с половиной раза превышающей скорость глобального потепления. Использование устаревших климатических показателей приводит к значительному удорожанию строительных и ремонтно-монтажных работ в зимнее время. При температурном зонировании территории РФ к рассмотрению следует принимать 15-летний период наблюдений, включающий климатические перемены наружной среды территории. Пересмотр расчётных параметров следует осуществлять не менее одного раза в пять лет.
Ключевые слова: климатические перемены, зимний период, характеристики наружного воздуха, строительство.
On the Necessity of Considering the Climate Changes in
the Construction Industry. By N.G.Volkova
The climate change in Russia is characterized as proceeding warming with a speed, more than in two-and-a-half times exceeding the speed of a global warming. The use of outdated climate indicators leads to a significant increase in the cost of construction and repair and installation works during winter. The temperature zoning of the territory of the Russian Federation should consider a 15-year period of observation, including the climate change of external environment of the territory. The revision of the estimated parameters should be undertaken at least once in five years.
Keywords: climate changes, the winter period, characteristics of the outdoor air, construction.
Глобальное потепление, по своей сути, изменяет температурный режим территории РФ, оказывая влияние на все виды человеческой деятельности и в первую очередь на строительство, которое является одной из наиболее затратных отраслей хозяйственной деятельности. Россия - страна с суровыми климатическими условиями, которые в наибольшей степени территориально проявляются в зимнее время. При строительно-монтажных работах приходится сталкиваться со значительными погодными трудностями. В связи с этим существует практика удорожания работ в холодный период года. Адекватный учёт потепления в строительной нормативной литературе позволит обеспечить значительный экономический эффект. Существует практика учёта дополнительных затрат на производство строительных работ с использованием
температурного зонирования (ТЗ) территории, что отражено в сборнике сметных норм дополнительных затрат при производстве строительно-монтажных работ в зимнее время, ГСН. Изначально основные положения ТЗ вошли в сборник «ВНДЗ-69. Временные нормы дополнительных затрат при производстве строительно-монтажных работ в зимнее время» [1]. В 1972 году было издано «Указание о порядке разработки норм дополнительных затрат при производстве строительно-монтажных работ в зимнее время по конструкциям и видам работ, 693/698», утверждённое Госстроем СССР постановлением от 30.ХП-1971 №200. В этом документе были регламентированы основные положения ТЗ и приведены требования к нормам зимних удорожаний. Строительные нормы по конструкциям и видам работ учитывали затраты, связанные с понижением производительности труда при наличии отрицательных температур наружного воздуха в разных температурных зонах.
В развитие этих документов вышел «Сборник сметных норм дополнительных затрат при производстве строительно-монтажных работ в зимнее время», НДЗ-84. Сметные нормы, а, следовательно, и основные положения ТЗ являлись обязательными к применению на всей территории СССР. Далее для определения дополнительных затрат при производстве строительно-монтажных и строительно-ремонтных работ на территории РФ были разработаны сборники ГСН-2001 и ГСНр-2001. В настоящее время действующим документом является «ГСН 7781-05-02-2007. Сборник сметных норм дополнительных затрат при производстве строительно-монтажных работ в зимнее время».
Сметные нормы по видам строительства состоят из 14 позиций, а нормы дополнительных затрат по конструкциям и видам работ включают 50 позиций. В приложении 1 представлено деление территорий России по температурным зонам с указанием зимних периодов и коэффициентов к нормам климатических нормативов, используемых при ТЗ территории более 35 лет, которым не уделялось должного внимания, и они в значительной степени устарели. Тем не менее ТЗ широко применяется при многочисленных расчётах за выполненные работы между заказчиками и генеральными строительно-монтажными организациями, а также между генподрядчиками и субподрядными организациями независимо от ведомственной принадлежности.
ТЗ учитывается при составлении сметной документации и используется в расчётах за выполненные ремонтно-строительные работы при капитальном ремонте жилых, общественных и производственных зданий и сооружений, обслуживающих жилищно-коммунальное хозяйство.
В таблице 1 приведены температурные условия зимнего периода трёх первых зон. Московская область относится к третьей зоне.
Сметными нормами учитываются все дополнительные затраты, связанные с усложнением работ в зимнее время: доплаты к заработной плате рабочих при работе на открытом воздухе и в неотапливаемых помещениях; затраты, связанные с изменением технологии производства отдельных работ; затраты, связанные с повышением расходов строительных материалов; снижение производительности строительных машин и механизмов; затраты на устройство и разборку тепляков - разрыхление мерзлых грунтов, предохранение грунтов в процессе работ от промерзания или их оттаивания и др.
Трудозатраты на строительство и ремонтно-монтажные работы в регионах в значительной степени зависят от климатических характеристик. В связи с этим особенно важно обеспечить соответствие климатических нормативов реальным условиям. О потеплении климата планеты можно судить по изменению средней температуры на поверхности Земли [2] (рис. 1).
По данным оценочного доклада Росгидромета, текущее изменение климата России в целом характеризуется как продолжающееся потепление со скоростью, более чем в два с половиной раза превышающей скорость глобального поте-
о
го
4=
О
£
э
Е
о с.
Е
о
0.4
0.2
-0.2
-0.4
1975 1980 19S5
1990 Year
1995 2000 2005
Рис. 1. Изменения средней температуры на поверхности Земли (в середине) с 1973 года по настоящее время. Тонкие сплошные линии - реальные данные, толстые сплошные - усреднённые реальные данные, показывающие основной тренд. Пунктирными линиями обозначены данные прогнозов и даваемые при этом доверительные интервалы (области, закрашенные серым цветом). Изменения температуры даны как отклонения от линии тренда в месте пересечения ею отметки 1990 года (принято за нуль). Рисунок из обсуждаемой статьи в Science.
пления [3]. При этом тенденция к замедлению темпов роста температуры окружающей среды, наблюдаемая в глобальном масштабе, для России пока не прослеживается.
В НИИСФ РААСН в начале двухтысячных годов были проведены исследования температурного режима ряда представительных городов РФ в зимний период (табл. 2). Результаты показали неравномерный характер климатических перемен в рассматриваемые периоды времени. Известно, что климатические характеристики территорий до 80-го года были меньше подвержены изменениям, что привело к понятию климатической нормы. Но после 80-х годов многие климатические показатели изменились, в первую очередь это относится к температуре наружного воздуха.
Сравнительный анализ климатических нормативов, приведённых в сборниках сметных норм дополнительных затрат при производстве строительно-монтажных работ в зимнее время, показал, что, начиная с 1980-х годов, они оставались неизменными, как и информация по температурному режиму территории
Рис. 2. Средняя годовая температура воздуха, °С: 1) данные, соответствующие климатической норме; 2) данные СНИП 23-01-99* «Строительная климатология»; 3) данные СП 131.13330.2012, СНиП 11-23-01 «Строительная климатология»
Таблица 1. Средние значения удельного веса продолжительности зимнего времени в году
Температурные зоны Показатели средних из среднемесячных отрицательных температур зимнего периода, °С Удельный вес зимнего периода в году Расчётная продолжительность зимнего периода в днях
I - 3 °С 0,23 84
II - 5 °С 0,33 120
III - 8 °С 0,40 146
1 2017 121
Таблица 2. Средняя температура за три зимних месяца (XII, I, II) за разные периоды наблюдений
Город Средняя месячная температура воздуха, °С Средняя за XII, I, II Потепление по отношению к норме
XII I II
1 2 3 4 5 6
« 1900 - 1960 гг- норма
Абакан -18,4 -21,5 -20,0 -20,0
Архангельск -9,8 -12,5 -12,0 -11,4
Верхнеимбатск -24,4 -25,4 -21,4 -23,7
Владивосток -10,3 -14,4 -10,9 -11,9
Волгоград -6,1 -9,2 -8,7 -8,0
Дудинка -26,1 -28,0 -26,1 -26,7
Краснодар +0,4 -1,8 -0,9 -0,8
Ливны (Орловская область) -6,8 -9,7 -9,7 -8,7
Санкт-Петербург -5,1 -7,7 -7,9 -6,9
Якутск -39,8 -43,2 -35,9 -39,6
« 1900-1980 годы
Абакан -17,9 -20,5 -18,5 -19,0 +1,0
Архангельск -9,5 -12,9 -12,5 -11,6 -0,2
Верхнеимбатск -24,0 -24,7 -22,4 -23,7 0,0
Владивосток -9,2 -13,1 -9,8 -10,7 +1,2
Волгоград -4,2 -9,1 -7,6 -7,0 +1,0
Дудинка -25,6 -28,0 -26,9 -26,8 -0,1
Краснодар +1,1 -1,6 -0,6 -0,4 +0,4
Ливны (Орловская область) -6,3 -10,0 -9,4 -8,6 +0,1
Санкт-Петербург -5,0 -7,8 -7,8 -6,9 0,0
Якутск -39,5 -42,6 -35,9 -39,3 +0,3
к 1900-2000 гг
Абакан -16,8 -19,6 -17,6 -18,0 +2,0
Архангельск -10,4 -13,6 -12,4 -12,1 +0,7
Верхнеимбатск -23,6 -25,1 -21,9 -23,5 +0,2
Владивосток -10,0 -13,9 -10,7 -11,5 +0,4
Волгоград -5,3 -8,6 -8,1 -7,3 +0,7
Дудинка -25,7 -28,3 -26,7 -26,9 -0,2
Краснодар 1,0 -1,5 -0,4 -0,3 +0,5
Ливны (Орловская область) -6,2 -10,0 -9,3 -8,5 +0,2
Санкт-Петербург -4,8 -7,4 -7,5 -6,6 +0,3
Якутск -39,5 -42,6 -35,9 -39,3 +0,3
1981-1990 годы
Абакан -14,5 -18,0 -16,9 -16,5 +3,5
Волгоград -3,8 -6,3 -7,1 -5,7 +2,3
Ливны(Орловская область) -5,1 -7,1 -8,0 -6,7 +2,0
Санкт-Петербург -4,5 -7,0 -6,2 -5,9 +1,0
1991 - 2000 гг
Абакан -13,4 -17,1 -13,1 -14,5 +5,5
Волгоград -4,7 -5,6 -5,7 -5,3 +2,7
Ливны(Орловская область) -6,0 -5,6 -6,3 -6,0 +2,7
Санкт-Петербург -3,2 -3,4 -5,6 -4,1 +2,8
РФ. Климатические перемены нашли отражение в нормативной практике [4]. На рисунке 2 показано изменение средней месячной температуры воздуха представительных городов РФ.
После 2008 года начался новый этап повышения требований к энергоэффективности технических решений, включая выполнение строительных работ [5]. В конце 2009 года был принят закон Федеральный закон №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», в основу которых положен указ Президента РФ № 889 от 4 июня 2008 г., который также имеет отношение к проведению строительных работ. В соответствии с требованием федерального закона №384 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» нормативные документы рекомендуется пересматривать раз в пять лет, и в этой связи необходимо осуществлять также и пересмотр климатических нормативов в отраслевых документах.
Климатические нормативы имеют значительные территориальные различия. На проведение строительных работ значительное влияние оказывают осадки. О неравномерности их выпадения можно судить, к примеру, по фактической сумме осадков, выпавших на Западном Урале с ноября 2012-го по март 2013 года (холодный период) (табл. 3) [6]. Нормативные значения количества осадков за ноябрь - март представлены на рисунке 3.
Изменение климата на территории РФ происходит неравномерно, что усложняет возможность оценки экономического эффекта от использования современной информации. Как
Таблица 3. Фактическая сумма осадков за холодный период на Западном Урале, мм (на водосборе Воткинского водохранилища)
Месяц
ноябрь декабрь январь февраль март
2012/13 61,8 29,5 33,8 15,1 50,5
2013/14 65,0 59,5 39,6 34,7 44,9
2014/15 24,1 45,1 42,3 28,6 17,0
50 О
111 ■ ь „
Ш я Ш И И 1
с/'
Рис. 3. Количество осадков, ноябрь-март, мм. 1 - данные СНИП 23-01-99* «Строительная климатология»; 2 - данные СП 131.13330.2012, СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»
правило, обеспеченность нормативов соотносится со сроком эксплуатации зданий, строений и инженерных систем. Но такая практика не является обязательной при нормировании параметров наружного воздуха в случае оценки трудозатрат на выполнение наружных строительных работ.
При строительно-монтажных работах человек подвергается воздействию окружающей среды или наружного воздуха. Эта ситуация в корне отличается от требований к обеспечению необходимой теплозащиты зданий. Здесь следует учитывать параметры наружного воздуха с вероятностью возникновения значимых климатических ситуаций, имея ввиду, что воздух является наиболее подвижной субстанцией. В связи с этим, при температурном зонировании территории РФ с достаточной точностью можно рассматривать меньший временной отрезок, а именно 15-летний период наблюдений (несколько превышающих 11-летнюю периодичность атмосферных явлений). Этот временной диапазон позволяет учитывать климатические перемены. Адекватный учёт климатических показателей улучшит качество и значительно сократит затраты на выполнение строительно-монтажных работ в зимнее время. Экономический эффект от пересмотра температурного зонирования территории РФ может превышать миллиарды рублей в год.
В период разработки ТЗ экономические расчёты отличались большей трудоёмкостью, и фиксированные даты климатических периодов были оправданы. В приложении к действующим сметным нормам приведены устойчивые даты начала и окончания холодного периода. Следует отметить, что температурные колебания наружного воздуха относятся к специфике погодных явлений, весьма разнящихся по годам. В современных условиях такой подход приводит к перерасходу средств, связанных со строительством и монтажом зданий и конструкций. В связи со сложными экономическими условиями в стране пересмотр климатических характеристик, используемых при температурном зонировании территории РФ, необходимо осуществить в кратчайшие сроки.
Выводы:
1. Текущее изменение климата России характеризуется как продолжающееся потепление со скоростью, более чем в два с половиной раза превышающей скорость глобального потепления, что необходимо учитывать в строительной отрасли. Температурный режим территории РФ таков, что использование устаревших климатических показателей приводит к значительному удорожанию строительных и ремонтно-монтажных работ в зимнее время.
2. При строительно-монтажных работах следует, главным образом, учитывать воздействие окружающей среды, или наружного воздуха. Поэтому при температурном зонировании территории РФ к рассмотрению рекомендуется принимать 15-летний период наблюдений. Этот временной диапазон позволит также учитывать климатические перемены.
3. Пересмотр климатических нормативов в отраслевых строительных документах следует осуществлять не менее одного раза в пять лет, что обеспечит большее соответствие
нормативных параметров климатическим переменам на территории РФ.
Литература
1. Волкова, Н.Г. К оценке климатических нормативов территории РФ по определению трудозатрат на производство строительных работ в зимний период / Н.Г. Волкова; Материалы IV академических чтений «Актуальные вопросы строительной физики - энергосбережение, надёжность, экологическая безопасность». НИИСФ РААСН, 3-5 июля 2012 г. (Электронная версия). -М., 2012.
2. Гиляров, А. Изменения климата за 15 лет: прогнозы и реальность [Электронный ресурс] / А. Гиляров. - Режим доступа: http://www.dinos.ru/sci/20070518614.html (дата обращения: 02.02.2017).
3. Изменение климата: информационный бюллетень [Электронный ресурс] / Росгидромет. - 2014. - № 49. - 26 с. - Режим доступа: http://www.meteorf.ru/upload/iblock/9be/izmenenie-klimata-n49-augsep-2014.pdf (дата обращения 02.02. 2018).
4. Умнякова, Н.П. «Новый СП 131.13330.2012. СНиП 2301-99* Строительная климатология. Актуализированная редакция» / Н.П. Умнякова // АВОК. - 2013. - № 7. - С. 72-76.
5. Савин, В.К. Энергосбережение и климатология / В.К. Савин // АВОК. - 2016. - №2. - С. 72-77.
6. Шихов, А.Н. Оценка сумм осадков за холодный период на Западном Урале с помощью модели WHF* / А.Н. Шихов, Е.М. Свиязов // Географический вестник. Метеорология. - 2015. -№ 3 (34). - С. 67-73.
Literatura
1. Volkova N.G. K otsenke klimaticheskih normativov territorii RF po opredeleniyu trudozatrat na proizvodstvo stroitel'nyh rabot v zimnij period / N.G. Volkova; Materialy IV akademicheskih chtenij «Aktual'nye voprosy stroitel'noj fiziki -energosberezhenie, nadezhnost', ekologicheskaya bezopasnost'». NIISF RAASN, 3-5 iyulya 2012 g. (Elektronnaya versiya). -M., 2012.
2. Gilyarov A. Izmeneniya klimata za 15 let: prognozy i real'nost' [Elektronnyj resurs] / A. Gilyarov. - Rezhim dostupa: http://www.dinos.ru/sci/20070518614.html (data obrashheniya: 02.02.2017).
3. Izmenenie klimata: informatsionnyj byulleten' [Elektronnyj resurs] / Rosgidromet - 2014. - № 49. - 26 s. - Rezhim dostupa: http://www.meteorf.ru/upload/iblock/9be/izmenenie-klimata-n49-augsep-2014.pdf (data obrashheniya 02.02. 2018.
4. Umnyakova N.P. «Novyj SP 131.13330.2012. SNiP 23-01-99* Stroitel'naya klimatologiya. Aktualizirovannaya redaktsiya» / N.P. Umnyakova // AVOK. - 2013. - № 7. - S. 72-76.
5. Savin V.K. Energosberezhenie i klimatologiya / V.K. Savin // AVOK. - 2016. - №2. - S. 72-77.
6. ShihovA.N. Otsenka summ osadkov za holodnyj period na Zapadnom Urale s pomoshh'yu modeli WHF* / A.N. Shihov, E.M. Sviyazov // Geograficheskij vestnik. Meteorologiya. - 2015. -№ 3 (34). - S. 67-73.
1 2017
123
