Раздел паспорта – «Архитектурный анализ микроклимата» (графы 19 и 20).
Микроклиматом называются особенности климата приземного слоя воздуха на отдельных участках территории города, формирующиеся под влиянием местных природных факторов (почва, растительность, рельеф, водоемы и другие компоненты ландшафта) и градостроительной освоенности территории (застройка, благоустройство, озеленение и т. п.).
Соответственно и оценка микроклиматических условий осуществляется по двум направлениям:
1. микроклимат в условиях естественного ландшафта и
2. микроклимат в условиях городской застройки.
При анализе микроклимата в условиях естественного ландшафта главное внимание уделяется:
· радиационному режиму, т. е. приходу солнечной радиации на склоны различной крутизны и экспозиции,
· длительности суточной инсоляции на отдельных участках в условиях пересеченного рельефа;
· температурным различиям, вызываемым формами рельефа, почвенными условиями, видом растительного покрова и наличием водных пространств;
· ветровому режиму, характеризующемуся усилением или ослаблением ветра на отдельных участках территории, а также образованием местных токов воздуха в условиях сложного рельефа, при наличии водных пространств;
· режиму увлажнения, зависящему от формы рельефа, почвенных условий и существующего растительного покрова.
Рис.8.2. Климатический паспорт города.
б — оценка круга горизонта по условиям теплового облучения и с учетом ограничения ориентации жилых помещений согласно СНиПу (г. Москва);
в - суточный ход температуры воздуха за теплый период (г.Москва);
г - оценка влажностного режима воздуха;
д — направление и скорость ветра за январь и июль: 1 - скорость ветра 0 - 1 м/с; 2 - то же, 2 - 5 м/с; 3 — то же, более 5 м/с; концентрическими окружностями показана повторяемость скорости и направления ветра, %;
е - комплексная оценка сторон горизонта по ряду факторов (г.Москва).
В отдельных районах должно учитываться взаимодействие элементов ландшафта со специфическими природными явлениями: пыльными бурями, снежными заносами, туманами, гололедом и др. Основные закономерности формирования микроклимата в этих условиях даются в табл. 8.3.
Таблица 8.3
Основные закономерности формирования микроклимата
Элементы
подстилающей
поверхности
Закономерности формирования микроклимата
Рельеф:
вершины и
открытые верхние
части склонов
Днем температура воздуха на 2 - 4 °С ниже, чем на окружающей местности; в ясные тихие ночи на 1,5 - 2 °С теплее
по сравнению сровным местом и на 2 - 8 °С - по сравнению с дном долин и подножьем склонов; суточная амплитуда температуры воздуха меньше, минимальные температуры
выше, чем в долинах и котловинах; наиболее сухие, хорошо проветриваемые территории
южные склоны
Наивысшая дневная температура. Завегетационный период (с температурой воздуха более 10 °С) получают теплана 4 — 6% больше, чем ровное место, средние суточные температуры почвы за летний период выше по сравнению с северными склонами; влажность воздуха меньше; наиболее интенсивное таяние снежного покрова; ветровой режим зависит от ориентации по отношению к направлению ветра
северные склоны
Наиболее холодные (особенно летом); за вегетационный период (с температурой воздуха более 10 °С) получают тепла на 8—10 % меньше, чем ровное место, глубина снежного покрова больше, чем на южных склонах, сход
снежного покрова запаздывает по сравнению с южными склонами на 14 — 15 дней; характер ветрового режима определяется экспозицией по отношению к ветровому потоку
наветренные и
подветренные
склоны
Наветренные склоны наиболее холодные, получают меньше осадков; небольшая глубина снежного покрова;
подветренные юго-восточные, южные и юго-западные склоны наиболее теплые; большое количество осадков; наибольшаямощность снежного покрова
долины,
котловины,
нижние части
склонов
Значительно большие суточные амплитуды температуры воздуха и меньше температурная инверсия по сравнению с вершинами; долины, ориентированные с запада на восток, освещены более равномерно, чем долины меридионального направления; существенное повышение относительной влажности воздуха, существенное повышение относительной влажности воздуха частое образование туманов, росы; на дне замкнутых долин без стока или с затруднённым стоком холодного воздуха ночью самые низкие температуры и высокая относительная влажность (частое возникновение «озер холода»); небольшая глубина снежного покрова; плохие условия проветривания
Растительность
В зависимости от вида зеленых насаждений снижается пропускание солнечной радиации (на 0,5 — 20% прямой и на 2—22% суммарной); возможно снижение температуры воздуха до 10° С; ветрозащитная эффективность лесных полос зависит от их конструкции, определяющей продуваемость полосы: ветрозащитное действие полос продуваемой конструкции 50 - 60 Н, плотной - 35 - 40 Н, оптимальная степень ажурности 30 - 40%
Водоёмы, моря,
крупные озёра,
водохранилища
Весной и в начале лета водоем охлаждает прилегающую территорию, в конце лета и осенью отепляет; ночью вблизи водоемов температура воздуха на 2 - 3 °С выше, чем в нескольких километрах от берега; днем водоем понижает температуру воздуха на 2 — 4 °С; влияние водоемов проявляется также с увлажнением воздуха и уменьшением запыленности; в суточном ходе наблюдается уменьшение скорости ветра днем и усиление ночью; среднее значение коэффициента скорости ветра в теплый период 1,2 - 1,4; в районах со слабыми ветрами (до 2 м/с) проявляются или усиливаются бризы; по характеру влияния водоемов выделяются зоны постоянного и сильного (1 - 3 км), слабого и несистематического (3 - 5 км) влияния.
Детальный анализмикроклимата территории проводится на топографической подоснове (используется карта масштаба 1:10 000—1:50 000) путем введения поправок к соответствующим климатическим характеристикам в зависимости от высоты места, форм рельефа, экспозиции склонов, наличия водоемов и т. п. На топографической карте определяют ориентацию склонов и углы наклона местности, подразделяя ровные места на повышенные и пониженные; определяют стоковые явления, которые имеют место на рельефе, начиная с уклона более 3 %. Далее оценивают территорию по степени благоприятности для освоения под строительство с учетом теплового воздействия солнечной радиации и ветрового режима. Критерии оценки приведены в табл. 8.4 и 8.5.
аблица 8.4
Оценка территории по ветровому режиму
Общая оценка
ветрового
режима
Степень благоприятности форм рельефа
вершины
и
возвыше-ния с
плоскими
вершина-ми и по-
логими
склонами
наветренные
склоны
склоны, парал-
лельные ветру
подветренные
склоны
долины, лощины,
овраги
продувае-мые
непродувае-мые, замк-
нутые
Районы с сильными скоростями ветра (повторяемость скорости более 5 м/с свыше 20 %)
Неблагоприятные
Благоприятные
Неблаго-приятные
Благопри-ятные
То же, с умеренными скоростями (повторяемость скорости ветра 3-5 м/с – свыше 50 %, более 5 м/с – менее 20%)
Неблагоприятные
Умеренно
благоприятные
Благоприятные
Умеренно
благоприятные
Таблица 8.5
Оценка территории по тепловому воздействию солнечной радиации
Биоклиматическая
зона
Степень благоприятности ориентации
благоприятная
неблагоприятная
умеренно
благоприятная
Холодный и умеренный климат
90 — 270°С
(В — 3)
315 — 45°С
(СЗ — СВ)
45—90°С
(СВ — В)
270—315°С
(3 — СЗ)
Жаркий климат
315 — 45°С
(СЗ — СВ)
90 — 270° С
(В— 3)
45 — 90°С
(СВ — В)
270 — 315°С
(3 — СЗ)
По табл. 8.6 можно легко рассчитать ожидаемые скорости ветра на любом участке территории, если известны данные ближайшей метеостанции о скорости ветра рассматриваемого географического пункта и имеется топографическая съемка этой территории.
Таблица 8.6
Коэффициенты изменения скорости ветра в различных условиях рельефа
Форма рельефа
Скорость ветра на ровном месте на высоте 2 м (по данным метеостанции), м/с.
3-5
6-20
Открытое ровное место
Открытые возвышения (холмы)
Вершины высотой, м:
более 50
менее 50
1,4—1,5
1,3—1,4
1,2—1,3
1,1—1,2
Наветренные склоны крутизной 3—10°:
верхняя часть
средняя часть
нижняя часть
1,2—1,3
1 — 1,1
1,1—1,2
1 — 1,1
0,9—1
Параллельные ветру склоны крутизной 3 — 10°:
верхняя часть
средняя часть
нижняя часть
1,1—1,2
0,9 — 1
0,8—0,9
1—1,1
0,8—0,9
0,7—0,8
Подветренные склоны крутизной 3—10°:
верхняя часть
средняя часть
нижняя часть
0,8—0,9
0,8—0,9
0,7—0,8
0,7—0,8
0,8—0,9
0,7—0,8
Возвышения с плоскими вершинами и пологими склонами крутизной 1 — 3°
Вершины, верхняя часть наветренных и подветренных склонов
Вершины, верхняя часть параллельных ветру склонов
Средняя и нижняя части наветренных и параллельных ветру склонов
Средняя и нижняя части подветренных склонов
1,2—1,4
1,1 — 1,2
0,7—0,9
1,1—1,3
1,1—1,2
0,8—0,9
Долины, лощины, овраги.
Дно и нижняя часть склонов долин, лощин, оврагов:
продуваемых ветром
не продуваемых ветром
замкнутых
1,1 — 1,2
0,7—0,8
0,6 и менее
1,2—1,3
0,7—0,8
0,6 и менее
Средняя и верхняя части склонов долин, лощин, оврагов:
продуваемых ветром
не продуваемых ветром
замкнутых
1,2 — 1,3
0,8—0,9
0,6 и менее
1,1 — 1,2
0,8—0,9
0,6 и менее
Результаты архитектурного анализа микроклимата территории в условиях естественного ландшафта представляются и вносятся в графу 19 паспорта в виде схемы микроклиматического зонирования территории. В табл. 8.7 показаны результаты специально проведенных микроклиматических исследований при разработке проекта планировки нового города.
Таблица 8.7
Оценка микроклиматического режима территории строительства города, района
Элементы рельефа
Показатели микроклимата
Оценка рельефа и рекомендации
по улучшению микроклимата
радиация,
ккал см/
/год
температура
верхних слоев
почвы в летний
период, град
Наиболее теплые элементы
рельефа. Применяются любые архитектурно-планировочные приемы застройки, используемые в данном климатическом районе. Участки, не подлежащие застройке, используются для организации зон отдыха, спорта, лечебных учреждений и древесных насаждений
2. Северные склоны
20—60
8—14
5—7
0,9
30 — 40
2,5
Наиболее холодные элементы рельефа. Требуется улучшение условий инженерными и планировочными средствами (осушение заболоченных
участков, ветрозащита, озеленение и др.)
3…
4…
Самая сложная часть паспорта с позиций климатического анализа - анализ микроклимата городской застройки (графа 20). Городская среда города обладает рядом специфических свойств, оказывающих влияние на формирование метеорологического режима в приземном слое воздуха. К основным факторам, вызывающим изменения климатических условий вгородской застройке, следует отнести:
· загрязнение атмосферного воздуха (изменение состава воздуха, выражающееся в увеличении содержания твердых взвешенных частиц и посторонних газообразных примесей);
· изменение теплообмена в городе за счет закрытости горизонта, теплофизических свойств городских поверхностей (теплоемкость, отражательная способность примесей);
· искусственное образование потоков тепла при отоплении, работе автотранспорта, на промышленных предприятиях;
· создание «городских бризов».
В зависимости от характера градостроительной ситуации отдельных районов города (приемы и плотность застройки, этажность, озеленение и благоустройство и т. п.) их микроклиматические характеристики могут резко отличаться.
Оценка микроклимата в городской застройке проводится на основе установленных закономерностей его формирования (табл. 8.8).