Роза ветров

Природно-климатические условия всегда существенно влияли на архитектуру зданий. На решение конкретных градостроительных задач влияют: температурный, влажностный и ветровой режимы, уровень солнечной радиации, сезонные перемены погоды, особенности рельефа и т.д.

Поговорим о ветровом режиме. Он определяется на основании многолетних наблюдений и характеризуется скоростью потоков ветра в данной местности, их направлениями и цикличностью в разные поры года.

Доминирующее направление ветра выбирается с помощью «розы ветров» - векторная диаграмма, характеризующая режим ветра в данном месте по многолетним наблюдениям. Длины лучей, расходящихся от центра диаграммы в разных направлениях (румбах), пропорциональны повторяемости ветров этих направлений. Розу ветров учитывают при строительстве взлётно-посадочных полос (ВПП) аэродромов, планировке населенных мест (целесообразной ориентации зданий и улиц), оценке взаимного расположения жилмассива и промзоны (с точки зрения направления переноса примесей от промзоны) и множества других хозяйственных задач.

Роза ветров строится на основе изображений географических частей света. Направление частей света нам показываем компас.

Земля - это огромный магнит. Ее магнитное поле простирается на расстояние, равное 20-25 радиусам планеты, и образует наряду с атмосферой и ионосферой третий, "броневой" пояс - магнитосферу. Она защищает Землю от мощного потока космических частиц - протонов, альфа-частиц, небольшого количества электронов, позитронов и некоторых других. Только в районе магнитных полюсов они могут достичь атмосферы. Чтобы узнать все это, людям потребовалось не одно столетие.

Многие ученые и мастера старались усовершенствовать компас. История сохранила имена некоторых из них. Так, в Италии есть памятник Флавио Жиойе (XIV век), сумевшему улучшить существовавшую тогда конструкцию магнитного компаса. Из поколения в поколение передавалась легенда о молодом моряке Флавио, полюбившем красавицу Анжелику. Отец девушки был капитаном корабля. Однажды из-за густого тумана его корабль сбился с курса и ударился о скалы. Капитан оказался единственным из всей команды, кому удалось спастись, и он поклялся выдать дочь замуж только за того, кто создаст прибор, позволяющий отыскивать путь в ночи и тумане. Флавио Жиойя сделал такой прибор, и отец сдержал слово. Юноша скрепил магнитную стрелку с бумажным кругом (картушкой), нанес на него градусные деления и рисунок, получивший название "роза ветров". (Роза ветров - векторная диаграмма, характеризующая режим ветра в данном месте по многолетним наблюдениям.) К центру круга он провел лучи, соответствующие 32 направлениям - румбам. (Румб - в морской навигации мера угла окружности горизонта, разделенного на 32 части.)

Роза ветров составляется по направлениям 8 или 16 румбов, по основным географическим сторонам света. За этими направлениями в определенном масштабе откладывают в виде векторов значения повторяемости направлений ветров в процентах от общего числа наблюдений или значений средних или максимальных скоростей ветра, которые соответствуют каждому румбу. Концы векторов соединяют ломанной линией. Розу ветров составляют для самого холодного месяца – января и самого жаркого летом – июля. Именно в эти периоды наиболее неблагополучные санитарно-гигиенические условия: развитие болезнетворных микроорганизмов, ухудшается экологическое состояние ветровой среды промышленных предприятий.

Скорость движения ветра, которая равняется от 2 до 6 м/с. является комфортною, при скорости больше 6 м/с – дискомфортною, а когда скорость 0,2 м/с, вообще создаются антисанитарные условия.

Правильный выбор типов жилых зданий и приемов их размещения, правильное установление величин разрывов – интервалов между зданиями с учетом доминированных направлений ветра позволяют поддерживать приятные и экологические условия и очищать ветровой бассейн.

В условиях сильных ветров лучшей ветрозащитой территории жилой застройки являются многосекционные дома, которые имеют значительную протяженность в длину, если они расположены поперек доминированному направлению ветра, их еще называют ветрозащитные дома –экраны. Естественно, такое расположение здания влияет и на его внутреннее планировочное решение (с наветренной стороны располагают не жилые помещения, т.е. коридоры с ограниченным количеством окон).

В северных районах с низкими температурами сильные ветры и снеговые бури еще больше усложняют условия проживания. Поэтому в таких районах для уменьшения негативного влияния ветров принимают частичную или полностью закрытую застройку с созданием со стороны доминированного направления ветра одно или многорядный ветрозащитный фронт из зданий-экранов, высоких насаждений, замкнутых дворов.

В южных районах с сухим жарким климатом также необходима защита от суховеев и пыльных бурь. В таких условиях применяют такие же приемы подобные вышеизложенным.

В районах жаркого влажного климата для снижения температуры перегрева ветра в жаркий период года обеспечиваются условия для проветривания территорий. Обычно это достигается при застройке наветренных и повышенных участков зданиями башенного типа или при использовании открытой системы застройки, при которой здания, которые имеют вытянутую в продольном направлении форму плана, размещают длинным боком параллельно доминированному направлению ветра. При этом, если скорость ветра превышает 6 м/с здания немного отклоняют от направления действия ветра для уменьшения негативного воздействия. Как дополнение такой защиты используют плотную посадку деревьев или кустарников. Для увлажнения ветра устраивают бассейны, фонтаны, искусственные водоемы. Очень эффективно для таких природных условий использование для застройки зданий с открытым пространством в уровне первых этажей. При такой застройке существенно улучшается аэрационный режим прилегающих территорий. Замкнутые дворы в условиях жаркого влажного режима не рекомендуются.

В районах Украины (средняя климатическая полоса ІІ и ІІІ климатические районы) чаще всего преобладает частично-закрытая застройка с разной степенью экранирования.

Построим розу ветров для г.Никополь.

Будівельна кліматологія -ДСТУ

числитель – повторяемость направлений ветра рассчитана в процентах от общего числа случаев направлений ветра без учета штилей.

знаменатель- средняя скорость ветра по направлениям.

Соответственно каждому румбу будет соответствовать определенное значение скорости ветра.

При повторяемости штилей в июле, равной или более 14%, минимальная скорость ветра принимается равной 0.

Повторяемость штилей рассчитана в процентах от общего числа случаев наблюдений.

3. В случаях, когда в июле средняя скорость ветра по румбам повторяемостью 12-15% ниже на 1 м/с наименьшей из средних скоростей ветра по румбам повторяемостью 16% и более, минимальная скорость ветра принимается по румбам повторяемостью 12-15%.