CC BY
26
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ TECHNICAL SCIENCE
Учет ветрового режима при застройке прибрежной территории города Wind conditions in the development of the coastal territory of the city
Муйдинов Манучехр Рабижонович,
АО «КРОКУС»
Muidinov Manuchekhr Rabizhonovich Аннотация. В данной статье обсуждается важность роли ветрового режима при застройке прибрежной территории города. Определены факторы благоприятной и неблагоприятной для человека среды, на которые оказывает влияние быстрота и вектор движения ветра. Выявлена совокупность приемов и способов регулирования ветрового режима в рамках планирования и ведения строительства на прибрежной территории города. Сформулирован алгоритм действий и механизм планирования ведения строительства на прибрежной территории. Даны рекомендации по планировке и размещению основных объектов на застраиваемой прибрежной территории в целях эффективного распределения воздушных потоков на данном участке суши.
Summary. This article discusses the importance of the role of the wind regime in the development of the coastal area of the city. The factors of favorable and unfavorable environment for humans, which are influenced by the speed and vector of wind movement, are determined. A set of techniques and methods for regulating the wind regime in the framework of planning and conducting construction on the coastal territory of the city has been identified. An algorithm of actions and a mechanism for planning construction on the coastal territory are formulated. Recommendations are given on the planning and placement of the main objects on the built-up coastal territory in order to effectively distribute air flows on this land plot. Ключевые слова: карта аэрационного режима, градостроительство, скорость ветра, ветровой режим.
Keywords: aeration mode map, urban planning, wind speed, wind mode.
Ветер является одной из главных климатических причин; оказывающих доминирующее воздействие на образование климата внешней среды, ощущение человеком тепла и состояние загрязненности атмосферы.
Характеристику и прогнозирование развития ветрового режима стоит изучать в качестве основной части работы, осуществляемой в результате подготовки схем планировки и строительства прибрежных городских районов, поселков и сельских поселений [1].
При застройке прибрежной территории города важное значение стоит оказывать ветровому режиму, потому, что данные территории являются зонами с повышенной скоростью ветра. Оказание воздействия на режим ветра выступает одной из главных архитектурно-климатических задач, рассматриваемой на уровне градостроительства. Для этих целей используются карты аэрационного режима, состоящие из комплекса земельных участков, в зоне которых складывается стремительность и цикличность ветра в рамках изучаемой темы. Наличие положительных условий аэрации, оказывающей влияние на биоклиматическую благоустроенность, ситуацию развеивания загрязняющих веществ и свободное проветривание сооружений связано с ветровым климатом зоны строительства и намеченного плана застройки [2].
На данный момент эта тема довольно широко изучена, что подтверждается наличием большого числа научных разработок (С.Б. Чистякова, И.В. Лазарева, Ф.Л. Серебровский, Г.И. Полторак, И.С. Шукуров, А.А. Григорян, А.Н. Римши, В.Ф. Касьянов, В.К. Лицкевич, Е.М. Микулина, В.М. Фирсанов, М.С. Мягков, Ю.В. Алексеев, Г.А. Машкова, Е.В. Щербина и др.) и совокупностью нормативно-правовых актов, регламентирующих деятельность в области застройки прибрежной территории, ее безопасности, в том числе информационной [13-16].
Но тем не менее, на практике не всегда удается реализовать эффективные комфортные для людей проекты застройки прибрежной городской территории, поэтому, мы считаем важным уделить внимание данной теме, и выделить основные моменты, оказывающие влияние на рациональное планирование застройки прибрежной территории с учетом ветрового режима.
Также в ходе исследования данной темы мы приведем главные рекомендации по планировке и размещению основных объектов на застраиваемой прибрежной территории в целях эффективного распределения воздушных потоков на данном участке суши.
Методы. (Учитывание аэрационного режима при планировании инфраструктуры населенного пункта есть один из наиболее действенных и разумных методов разрешения
задачи создания благоприятных жилых массивов в прибрежной территории города. Поэтому необходимо определенно точно прогнозировать и определять следствия утвержденных проектных заключений застройки прибрежных территорий города, основываясь на исследовании природного и техногенного рельефа.
Соблюдение аэрационного регламента обязательно для выполнения определенного круга задач, к которым относятся:
- соблюдение ветровых нагрузок на постройки;
- заключение по вопросу территории с позиции нахождения человека вне зданий;
- создание условия безопасности от последствий пылеветровых и метелевых действий;
- установление стадии развеивания верхних слоев почвы с разных участков ландшафта в процессе осуществления действий по благоустройству и зеленому строительству местности;
- расположении единиц благоустройства, зеленой архитектуры, мест и зон отдыха для детей, занятия спортом и т. д.
В процессе разработки планов и схем строительства в рамках городских прибрежных районов обязательно нужно осуществлять определение нормативов режима движения воздушных масс в целях гарантии удобства нахождения людей в пешеходных зонах при ветреной погоде. На стадии определения проекта комплексного благоустройства территорий нужно принимать решения по обеспечению снижения ветровых потоков, имеющих место на первых этажах на всем участке проводимого строительства, и организовать правильные условия аэрации этих местностей. В процессе точечного размещения в местах проводимого строительства нужно следить за недопущением повышения регулярности задержки воздуха, увеличивающих сосредоточение отравляющих и загрязняющих веществ до показателей, превосходящих регламентированных санитарно-гигиенических нормативов. [4].
Определение состояния ветрового режима осуществляется, руководствуясь сведениями о цикличности вектора движения потоков ветра в движении в течении года и в течении суток (розы ветров, доминирующие воздушные массы), возможности и стабильной продолжительности скоростей воздушных масс различных последовательностей, цикличности различных вариантов перемещения и быстроты движения ветра в совокупности с иными метеорологическими явлениями, главнейший из которых это температура воздуха. Для определения погодных условий в нашем государстве используют свод правил СП «Строительная климатология», климатический атлас России, сведения ежедневных метеорологических исследований, находящихся в
фондах Гидрометеослужбы РФ. При уточнении аэрационных правил в контексте комфортности допускается применение таблицы критических значений скоростей ветра, сформированные в результате научных исследований в ЦНИИП градостроительства (в настоящее время ЦНИИП Минстроя РФ) [3].
Следствием разносторонней оценки погодных условий выступает определение цикличности биоклиматических типов погоды, которые формулируют типологические градостроительные установки к планированию, строительству, озеленению городской территории, предопределяющие главные тезисы формирования планируемой структуры населенных пунктов.
Определение состояния ветрового режима результативнее всего осуществлять, руководствуясь картой аэрационного режима. Далее осуществляется градостроительная оценка микроклимата, состоящая в определении уровня его удобства человеку и его безопасности. В достижении этих целей осуществляется совокупная оценка, дающая возможность зафиксировать длительность наиболее распространенных биоклиматических групп климата, и определение необходимых градостроительных составляющих климатических условий, оказывающих самое полное и разностороннее действие на санитарно-гигиеническую среду города [4].
При сопоставлении скоростей ветра на карте аэрационного режима застраиваемой территории города с критериями комфортности по ветровому микрорежиму, удается выработать вполне определенные выводы, подходит ли данная территория или не подходит условиям удобства для человека. Таким образом, дается заключение относительно условий изучаемой территории, в качестве «комфортных», либо «дискомфортных» с позиции ветрового режима. В камках дискомфортных условий предлагается ряд градостроительных действий по уменьшению отрицательного фактора воздействия ветра[5].
В целях определения карт атмосферных загрязнений также нужны карты аэрационного режима, потому, что известно, как процесс воздушной диффузии и перемещение загрязняющих компонентов в атмосфере очень восприимчив к перемене скорости ветра в протяженности воздушного бассейна [6, 7].
Среди методов определения воздействия ветреных поток на прибрежную часть города выделяю такой метод как анализ обтекания ветровым потоком разных видов форм ландшафта и построек. Проведение исследований по изучению степени обтекания градостроительных сооружений дает возможность определить количественные показатели данного процесса, а также утвердить варианты улучшения аэрационного порядка
городских местностей. В данное время, это возможно осуществить, прибегая к помощи программного комплекса АКБУБ, моделирующего процессы обтекания ветром жилых строений с определением скоростей ветра на заданной высоте, полей давлений на строения, и секторов повышенной и пониженной турбулентности [8-10].
Результаты. Выбор оптимальных архитектурно-планировочных решений должен производиться для создания комфортных условий ветрового режима на территории будущей застройки. Как мы уже определили, при осуществлении планирования и застройки прибрежной территории города очень важно учитывать направления доминирующего ветра, неблагоприятные румбы и рельеф местности, которые могут значительно изменить направление и скорость свободного ветрового потока. Планирование и строительство на участках городской прибрежной территории необходимо осуществлять с учетом того что:
- главные дороги на застраиваемых городах необходимо проектировать под углом 40-50° и больше по вектору доминирующих неблагоприятных ветров;
- стоит проводить мероприятия по зеленому строительству на наветренных и возвышенных районах застраиваемой прибрежной территории города многорядной высадкой ширококронных и вечнозеленых деревьев с кустарником;
- кроме помещений общественного пользования на наветренных границах прибрежных территорий для защиты от сильного ветра данных участков суши стоит реализовывать жилые ветрозащитные комплексы с особенной планировкой квартир, в которых на наветренную сторону горизонта направлены лестничные клетки и подсобные помещения в многокомнатных домах [11];
- ветровое затенение прибрежных территорий города лучше всего реализуется посредством деления их на отдельные «самозатеняющиеся» пространства в жилых и общественных секторах. Здесь самым большим расстоянием между сооружениями ветрозащитной застройки следует считать разрыв 10-12 при спокойном ландшафте территории. В случае планирования постройки более протяженного и высокого сооружения увеличивается и процент территории, подпадающей под категорию комфортных условиями аэрации;
- в промежутке между ветрозащитными постройками стоит применять свободную постановку сооружений при выполнении нормы инсоляции;
- в местах не защищенных от ветра, применять П-, Г-, Т- и У-образные группировки зданий;
- в целях уменьшения давления ветра на сооружения, защищающие от него, и в целях уничтожения участков увеличения скорости движения ветра между постройками (0,8-1,1) стоит применять древесно-кустарниковые насаждения с опорой на специальные металлоконструкции; сразу за зеленой зоной шириной 10 м скорость ветра уменьшается, и на территории застройки, в 40-50 м от зеленой зоны, показатель скорости ветра устанавливается на отметке 0,4-0,5;
- зоны отдыха и развития детей необходимо располагать в ветровой тени, которую формирует ветрозащитные постройки.
Обсуждение. Таким образом, при осуществлении застройки прибрежной территории города, необходимо осуществлять следующие действия:
- определять состояние ветровых условий на планируемой к застройке территории посредством разработки карт аэрационного режима прибрежной городской территории;
- районирование прибрежной части города в соответствии с результативностью ветрового регламента (определение участков, носящих статус комфортных и дискомфортных в соответствии со скоростями ветра);
- определение предположительных направлений изменения ветровой обстановки в результате вычисленных направлений развития прибрежной городской территории и планируемого строительства;
- определение и фиксация мероприятий по применению и эффективному использованию ветрового режима при застройке прибрежной территории города для формирования благоприятных условий аэрации.
Выводы . Еще раз хотелось бы отметить, что учет ветрового режима при застройке прибрежной территории города является одним из решающих факторов в создании благоприятных условий для нахождения и проживания на данной территории и эффективном функционировании всех сооружений. Ключевым фактором в учете ветрового режима при застройке прибрежной территории города является разработка аэрационной карты данного района. Результаты исследований аэрационного режима при застройке прибрежной территории города очень важны, их необходимо использовать в процессе градостроительного проектирования на разных его стадиях с целью большей обоснованности принимаемых проектных решений и оздоровления городской среды [12].
Список использованной литературы 1. Джабиева К.В. Влияние ветрового режима на планировку городов // Материалы X Международной студенческой научной конференции «Студенческий научный форум» URL: <a href=
2. Руководство по составлению раздела «Охрана природы и улучшение окружающей среды градостроительными средствами» в проектах планировки и застройки городов, поселков и сельских населенных пунктов / ЦНИИП градостроительства. — М.: Стройиздат, 1982. — 52 с.
3. Серебровский Ф.Л. Аэрация жилой застройки / Ф.Л. Серебровский. — М.: Стройиздат, 1971. -112 с.
4. Обеспечение экологической безопасности городов с учетом аэрационного режима воздуха /И.С. Шукуров, В.Д. Оленьков, В. С. Пайкан, Р.М. Аманов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. -2017. — № 5. — С. 41-44.
5. Реттер Э.И. Архитектурно-строительная аэродинамика / Э.И. Реттер // М.: Стройиздат,
1984. — 294 с.
6. Серебровский Ф.Л. Аэрация населенных мест / Ф.Л. Серебровский. — М.: Стройиздат,
1985. — 172 с.
7. Горлин С.М. Экспериментальная аэромеханика /С.М. Горлин. -М.: Высш. шк., 1970. — 423 с.
8. Jae-Jin Kim. A numerical study of the effects of ambient wind direction on flow and dispersion in urban street canyons using the RNG k-e turbulence model / Jae-Jin Kim, Jong-Jin Baik // Atmospheric Environment. — 2014. — № 38. — С. 3039-3048.
9. Балакин, В.В. Регулирование аэрационного режима уличных каньонов приемами планировки и застройки / В.В. Балакин // Вестник МГСУ. -2014. — № 5.
10. Учет ветрового режима городской застройки при градостроительном планировании с использованием технологий компьютерного моделирования. В.Д. Оленьков. Вестник ЮУрГУ. Серия «Строительство и архитектура». 2017. Т. 17. № 4. С. 21-27.
11. Реттер Э.И. Моделирование при изучении микроклимата зданий и их комплексов: В сбор. Климатическое районирование для проектирования жилищ / Э.И. Реттер. — М., 1969.
12. Регулирование тепло-ветрового режима жилой застройки прибрежной территории Голубого и Белого Нила: на примере г. Хартуматема. Диссертация и автореферата по ВАК РФ 05.23.22, кандидат технических наук Ахмед Эламин Мохтар Адам.
13. Бегишев И.Р. Создание, использование и распространение вредоносных компьютерных программ // Проблемы права. 2012. № 3 (34). С. 218-221.
14. Бегишев И.Р. Перехват охраняемой законом цифровой информации: уголовно-правовые аспекты // Информационная безопасность регионов. 2011. № 1 (8). С. 78-81.
15. Бегишев И.Р. Меры предупреждения преступлений в сфере обращения цифровой информации // Информация и безопасность. 2011. Т. 14. № 3. С. 433-438.
16. Бегишев И.Р. Уголовно-правовые аспекты кибертерроризма // Правовые вопросы национальной безопасности. 2010. № 5-6 (36-37). С. 34-37.
References
1. Zabieva K. V. Influence of wind conditions on planning of cities // Materials of the X International student scientific conference «Student scientific forum» URL: <a href=
2. Guidelines for the preparation of the section «nature Protection and improvement of the environment by urban planning means» in the projects of planning and development of cities, towns and rural localities / tsniip urban planning. — Moscow: stroizdat, 1982. — 52 p.
3. Serebrovsky F. L. Aeration of residential buildings / F. L. Serebrovsky. — Moscow: stroizdat, 1971. -112 p.
4. Ensuring the environmental safety of cities taking into account the aeration regime of air /I. S. Shukurov, V. D. Olenkov, V. S. Paykan, R. M. Amanov // Bulletin of BSTU named after V. G. Shukhov. -2017. — № 5. — P. 41-44.
5. Retter E. I. Architectural and construction aerodynamics / E. I. Retter / / Moscow: stroizdat,
1984. — 294 p.
6. Serebrovsky F. L. Aeration of populated places / F. L. Serebrovsky. — Moscow: stroizdat,
1985. — 172 p.
7. Gorlin S. M. Experimental Aeromechanics /S. M. Gorlin. — M.: Higher school, 1970. — 423 p.
8. Jae-Jin Kim. A numerical study of the effects of ambient wind direction on flow and dispersion in urban street canyons using the RNG k-e turbulence model / Jae-Jin Kim, Jong-Jin Baik / / Atmospheric Environment. — 2014. — no. 38. — Pp. 3039-3048.
9. Balakin, V. V. Regulation of aeration mode of street canyons by methods of planning and building / V. V. Balakin // Vestnik MGSU. -2014. — № 5.
10. Accounting for the wind regime of urban development in urban planning using computer modeling technologies. V. D. Olenkov. Bulletin Of SUSU. Construction and architecture series. 2017. Vol. 17. No. 4. Pp. 21-27.
11. Retter E. I. Modeling in the study of the microclimate of buildings and their complexes: As an assembly. Climate zoning for housing design / E. I. Retter. — M., 1969.
12. Regulation of heat-wind regime residential development of coastal areas Blue and the White Nile: for example, Fortumately. Dissertation and abstract on the HAC of the Russian Federation 05.23.22, candidate of technical Sciences Ahmed Elamin Mokhtar Adam.
13. Begishev I. R. Creation, use and distribution of malicious computer programs // Problems of law. 2012. no. 3 (34). Pp. 218-221.
14. Begishev I. R. Interception of digital information protected by law: criminal and legal aspects / / Information security of regions. 2011. no. 1 (8). Pp. 78-81.
15. Begishev I. R. Measures of crime prevention in the sphere of digital information circulation / / Information and security. 2011. Vol. 14, No. 3. Pp. 433-438.
16. Begishev I. R. Criminal and legal aspects of cyberterrorism // Legal issues of national security. 2010. No. 5-6 (36-37). S. 34-37.
