13Учет температурно-ветрового и аэрационного режима при проектировании территории туристско-рекреационного комплекса
Пепеляева Нина Анатольевна
канд. экон. наук, доцент кафедры УСиЖКХ, ТИУ, pepeljaevana@tyuiu.ru Воловик Полина Олеговна
магистрант программы «Инвестиционное проектирование и сметное ценообразование в строительстве», ТИУ, voloviklina@yandex.ru
Одной из главных целей при проектировании и строительстве туристско-рекреационного комплекса является создание комфортных условий для проживания и отдыха, что невозможно без учета климатических условий района строительства. Важнейшими составляющими климатической характеристики территории, влияющими на архитектурное проектирование, являются температура, ветер и влажность воздуха. Критические значения данных параметров связаны между собой. Взаимосвязь критических значений и их отклонения от значений параметров, являющихся комфортными для пребывания человека, следует учитывать при проектировании территории объекта.
В статье рассматривается проблема влияния температурно-ветрового воздействия на человека, выделены наиболее неблагоприятные для человека сочетания климатических элементов, произведен расчет коэффициента аэрации территории застройки, выделены особенности организации территории туристско-рекреационного комплекса с учетом ее климатических параметров, а также предложены планировочные решения, позволяющие создать наиболее комфортные условия пребывания на территории комплекса. Ключевые слова: строительная климатология, температурно-ветровой режим, скорость ветра, аэрация, штилевые зоны, коэффициент аэрации, туристко-рекреационный комплекс.
Для формирования оптимальных объемно-планировочных и конструктивных решений зданий и сооружений, позволяющих создать комфортную внешнюю среду для жизни человека, необходим учет природно-климатических характеристик района строительства Взаимосвязь климатических условий и застройки территории изучает строительная климатология.
Строительная климатология - это наука, изучающая влияние погоды на выбор архитектурно-планировочных и конструктивных решений объектов строительства, а также технологию и организацию строительного производства.
При строительстве туристско-рекреационного комплекса особенно важно учитывать влияние таких климатических элементов как температура и ветер, поскольку специфика назначения данного объекта предусматривает комфортное нахождение и отдых на его территории.
Температурно-ветровой и аэрационный режим территории определяется исходя из параметров климатического района строительства объекта.
Под климатическим районом строительства понимается «зона строительства, границы которой определены климатическими характеристиками, влияющими на тепловой баланс здания и биоклиматический комфорт застройки» [1].
Климатическим районом строительства туристско-рекреационного комплекса является г. Тюмень. Согласно данным, представленным в таблице климатического районирования, содержащейся в СП 131.13330.2020 «Строительная климатология» город Тюмень относится к климатическому району I, подрайон - В [2].
Климат города является резко континентальным. Для него характерна морозная и продолжительная зима со среднемесячной температурой наружного воздуха в январе минус 16,3°С и короткое теплое лето со среднемесячной температурой воздуха в июле плюс 18,5°С. На формирование погоды значительное влияние имеют ветры, которым подвержена территория вследствие своего географического положения [3].
Биоклиматический комфорт застройки предполагает максимальный комфорт и безопасность человека, а также благоприятное воздействие на его здоровье. Оценка температурно-ветрового режима территории проводится с целью определения необходимости разработки мероприятий защиты человека от ветрового воздействия. При анализе температурно-ветрового воздействия, прежде всего, необходимо учитывать период года и характерную для этого периода температуру наружного воздуха, скорость ветра и относительную влажность воздуха.
На рисунке 1 представлена взаимосвязь данных климатических параметров и их совместное воздействие на объекты строительства и человека. Данное влияние следует учитывать при проектировании и строительстве объектов, предусматривая по мере необходимости мероприятия по защите от их негативного влияния.
V м/(ек
ическн' разру] ИЩИ -
I ■И 1 Е £
1 -9 £ а &
снег > и! 3 -7 песко] еренос й и * ■У
сильн к от кденке зданий -5 1 Ф О Р г ■
I И С К О 1 Т
прйгу; допус Ю1 НС 1!Ш1 за пита п< шехода от вег г- _ д -з лете ис > СИДЬН 1ажда(гг > 1 : о = 1 В 8 1 и X
об-яэзг ■елын жсдм ельна Ь Е 1 1 комф эрг Г " 11
г
-35 -ЭФ -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 55
Рис. 1. - Взаимосвязь параметров, определяющих температурно-ветровой режим территории застройки [3]
В таблице 1 представлены сводные значения двух основных климатических параметров - средней температуры наружного воздуха и скорость ветра по месяцам года, характерных для климатического района строительства туристско-рекреационного комплекса [4]. На основе данных, представленных на рисунке 1, определена необходимость воздействия для создания комфортных условий для человека в каждый месяц года в зависимости от температуры наружного воздуха и скорости ветра.
Исходя из данных, представленных в таблице 1, можно сделать вывод, что в переходные сезоны года ветер сильно охлаждает человека, находящегося на открытом
воздухе, но в целом комплексное воздействие ветра на человека нейтрально, в зимний период года на территории застройки необходимо предусматривать мероприятия по ветрозащите человека.
Таблица 1
Оценка комплексного воздействия климатических параметров
Месяц I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
года
и, °С -16,3 -14,0 -5,6 4,0 11,1 16,6 18,5 15,6 9,7 2,2 -6,8 -13,4
V, м/с 3,8 2,8 3,2 3,3 3,0 2,9 2,7 2,7 2,9 3,2 3,2 3,0
Необходи- Защита Защита За- Ветер Ветер За- За- Ветер Ветер Ветер За- Защита
мость воз- чело- чело- щита сильно сильно щита щита сильно сильно сильн щита чело-
действия века от века от чело- охла- охла- от от охла- охла- о чело- века от
ветра ветра века от ждает ждает ветра ветра ждает ждает охла- века от ветра
обяза- жела- ветра не тре- не тре- ждае ветра жела-
тельна тельна желательна буется буется т желательна тельна
Для проектирования территории туристско-рекреационного комплекса оценку тем-пературно-ветрового режима территории следует дополнить оценкой аэрационного режима, которая необходима для разработки схемы организации территории, обеспечивающей комфорт пребывания человека на его территории.
Аэрация - это процесс проветривания территории населенных мест и городов. Данный процесс характеризует взаимодействие естественных ветряных потоков и неподвижных преград в виде зданий, элементов благоустройства и озеленения территории.
В процессе анализа проветривания проектируемой территории от зданий, в границах территории, строятся «штилевые зоны» - зоны, в которых отсутствует ветровое воздействие. Оценка проводится относительно зимнего и летнего периодов года, а также учитывает преобладающее направление ветра для каждого из периодов. Длина штилевой зоны определяют по формуле 1:
¿шт = 5 •Н (1)
где Н- высота здания.
В свою очередь, высота здания определяется по формуле 2:
Н = кц + п • кэт + кт (2)
йц - высота цокольного этажа, принимаемая 1,2 м.
кэт - высота этажа, принимаемая 2,7-4,5 м.
п — количество этажей в здании.
кт - высота технического этажа, м.
Расчет данных параметров для административного корпуса, проектируемого на территории туристско-рекреационного комплекса, представлен ниже: Н = 0 + 1-4,3 + 5,3=9,6 м
¿шт = 5-9,6 = 48м
Расчет высоты отдельного домика, предназначенного для проживания отдыхающих туристско-рекреационного комплекса, и длина штилевой зоны представлены ниже:
Н = 0 + 2,9 + 3,0 + 1,8 = 7,7 м
£шт = 5-7,7 = 38,5 м
Схема аэрационного режима территории туристско-рекреационного комплекса в холодный период года представлена на рисунке 2. Следует отметить, что в данный период года преобладает южный ветер. Суммарная площадь штилевых зон составляет 2243,32 м2.
Рис. 2. - Аэрационный режим территории туристско-рекреационного комплекса в зимний период
Схема аэрационного режима территории застройки в тёплый период представлена на рисунке 2. В данный период года преобладает западный ветер. Суммарная площадь штилевых зон составляет 1739,80 м2.
Коэффициент аэрации территории определяется по формуле 3:
5шт - площадь штилевой зоны, м2. 5тер - площадь территории, м2.
Расчет коэффициента аэрации в зимний период года: Каэр=2243,32/14152*100 % = 16% Расчет коэффициента аэрации в летний период года: Каэр=1739,8/14152*100% = 12 %
Принимая во внимание факт, что в летний период коэффициент аэрации составляет 12 % при стабильно жарком лете, а в зимний - 16 % при морозной и малоснежной зиме, можно предложить следующие планировочные решения:
с А
Каэр^-100%
(3)
- озеленять наветренные участки городской территории рядовой посадкой вечнозеленых деревьев с широкой кроной и кустарником;
- использовать строчный тип застройки, предполагающий расположение домиков на территории туристско-рекреационного комплекса параллельными рядами, что должно поспособствовать наилучшей аэрации территории.
Рис. 3. - Аэрационный режим территории туристско-рекреационного комплекса в летний период
Схема планировочной организации земельного участка туристско-рекреационного комплекса, составленная с учетом результатов оценки температурно-ветрового и аэрационного режима территории и принятых соответствующих им планировочных решений, представлена на рисунке 4.
Схемой организации территории предусмотрена рядовая посадка сосны гибкой, а также живая изгородь из дерена белого. Жилая застройка комплекса является смешанной с элементами строчной.
Для визуализации принятых планировочных решений посредством использования таких программных продуктов как Revit 2018, Lumion v.11.6, Autocad 2019 разработана объемная 3D-модель туристско-рекреационного комплекса, представленная на рисунке 5.
Таким образом, реализация планировочных решений, принятых на основании оценки таких климатических параметров района строительства туристско-рекреаци-онного комплекса как средняя температура наружного воздуха, скорость ветра, аэрация позволят создать наиболее комфортные условия для пребывания отдыхающих, а также придать выразительность композиции застройки.
тЛ 1 к
Рис. 4. - Схема планировочной организации земельного участка туристско-рекреационного комплекса
Рис. 5. - eD-мобель туристско-рекреационного комплекса
Литература
1. Как определить климатический район строительства? - Текст: электронный // Записки проектировщика [сайт]. - URL: https://bim-proektstroy.ru (дата обращения: 20.12.2022).
2. Строительная климатология: СП 131.13330.2020: утвержден приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) от 24.12.2020 г. № 859/пр : дата введения 25.06.2021. - Москва: Минстрой России, 2020.- 153 с. - Текст: непосредственный.
3. Характеристика климата Тюменской области: [сайт]. - URL: https: //topogis.ru/kharakteristika-klimata-tyumenskoy-oblasti.php (дата обращения: 21.12.2022). - Текст: электронный.
4. Архитектурная физика / Лицкевич В.К., Макриенко Л.И., Мигалина И.В. [и др.]: Изд-во «Архитектура-С», 2007. - 450 с. - Текст: непосредственный.
5. Погода в Тюмени по месяцам, зимой, весной, на «365 по Цельсию»: [сайт]. - URL: https://pogoda.365c.ru/russia/tumen/po_mesyacam (дата обращения: 24.10.2022). -Текст: электронный.
Taking into account the temperature-wind and aeration regime when designing the territory of the tourist-recreational
complex Pepelyaeva N.A., Volovik P.O. TIU
One of the main goals in the design and construction of the tourist and recreational complex is to create comfortable conditions for living and recreation, which is impossible without taking into account the climatic conditions of the construction area. The most important components of the climatic characteristics of the territory, which influence the architectural design, are temperature, wind and humidity. The critical values of these parameters are linked. The relationship of the critical values and their deviation from the parameters that are comfortable for human occupancy should be taken into account when designing the site. The article considers the problem of influence of the temperature-wind influence on humans, identifies the most unfavorable for humans combinations of climatic elements, calculates the coefficient of aeration of the building area, the features of the
organization of the tourist and recreational complex taking into account its climatic parameters, as well as the proposed planning solutions that allow to create the most comfortable conditions of stay in the complex.
Keywords: building climatology, temperature-wind mode, wind speed, aeration, calm zones, aeration coefficient, tourist-recreational complex.
References
1. How to define the climatic area of construction? - Text electronic // Notes of the designer [website]. - URL: https://bim-proektstroy.ru (date of circulation: 20.12.2022).
2. Building climatology: SP 131.13330.2020: approved by order of the Ministry of Construction and Housing and Communal Services of the Russian Federation (Ministry of Construction of the Russian Federation) from 24.12.2020 859/pr : date of introduction 25.06.2021. - Moscow: Minstroy of Russia, 2020. - 153 pp. - Text: direct.
3. Climate characteristics of the Tyumen region: [site]. - URL: https: //topogis.ru/kharakteristika-klimata-tyumenskoy-oblasti.php (date of circulation: 21.12.2022). - Text: electronic.
4. Architectural Physics / Litzkiewicz V.K., Makryenko L.I., Migalina I.V. [et al.]: Publishing «Architecture-S», 2007. - 450 p. -Text: direct.
5. Weather in Tyumen in months, winter, spring, on «365 Celsius»: [website]. - URL: https://pogoda.365c.ru/russia/tumen/po_mesyacam (address date: 24.10.2022). - Text: Electronic.
