ТСН 23-346-2003  

     
     
ТЕРРИТОРИАЛЬНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ

     
     
СТРОИТЕЛЬНАЯ КЛИМАТОЛОГИЯ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ

     
     
Дата введения 2004-01-01

     
     
ПРЕДИСЛОВИЕ

     
     1 РАЗРАБОТАНЫ Приволжским межрегиональным территориальным управлением по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды с участием Главной геофизической обсерватории им. А.И.Воейкова.
     
     2 ПОДГОТОВЛЕНЫ И ПРЕДСТАВЛЕНЫ Главным управлением архитектуры и градостроительства Департамента по строительству, архитектуре, жилищно-коммунальному и дорожному хозяйству Администрации Самарской области.
     
     3 ПРИНЯТЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ с 01 января 2004 г. распоряжением Департамента по строительству, архитектуре, жилищно-коммунальному и дорожному хозяйству Администрации Самарской области от 25 июля 2003 г. N 304-р.
     
     4 ВВОДЯТСЯ ВПЕРВЫЕ.
     
     5 ЗАРЕГИСТРИРОВАНЫ Госстроем России, письмо от 20.02.2004 N 9-29/143.
     
     

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

     
     Настоящие территориальные строительные нормы определяют основные климатические параметры, используемые для строительного проектирования на территории Самарской области. Положения настоящего документа обязательны для органов управления и надзора, предприятий, организаций и объединений независимо от формы собственности и принадлежности, осуществляющих строительство.
     
     

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

     
     В настоящих нормах использованы ссылки на следующие нормативные документы:
     
     СНиП 23-01-99 "Строительная климатология"
     
     СНиП 2.01.07-85 "Нагрузки и воздействия"
     
     СНиП 2.04.03-85 "Канализация. Наружные сети и сооружения"
     
     СНиП 2.04.05 "Отопление, вентиляция и кондиционирование"
     
     СНиП 2.05.02-85 "Автомобильные дороги"
     
     СП 11-103-97 "Инженерно-гидрометеорологические изыскания для строительства"
     

Таблица 1
     

КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ХОЛОДНОГО ПЕРИОДА ГОДА

Таблица 1а

КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ХОЛОДНОГО ПЕРИОДА ГОДА

Таблица 2

КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ТЕПЛОГО ПЕРИОДА ГОДА

Таблица 2а

КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ТЕПЛОГО ПЕРИОДА ГОДА

Таблица 3

СРЕДНЯЯ МЕСЯЧНАЯ И ГОДОВАЯ ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА, °С

Таблица 4

СРЕДНЯЯ СКОРОСТЬ ВЕТРА (ГОД) ПО НАПРАВЛЕНИЯМ, М/С

Таблица 5

ДАТЫ ПОЯВЛЕНИЯ И СХОДА СНЕЖНОГО ПОКРОВА, ОБРАЗОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ УСТОЙЧИВОГО СНЕЖНОГО ПОКРОВА

Таблица 6

ПАРАМЕТРЫ АТМОСФЕРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

Таблица 7

Суммарная (прямая и рассеянная) солнечная радиация, поступающая на горизонтальную поверхность при безоблачном небе (МДж/м)

Таблица 8

Суммарная (прямая и рассеянная) солнечная радиация, поступающая на вертикальную поверхность при безоблачном небе (МДж/м)

Рисунок 1 - Схематическая карта климатического районирования для строительства (рекомендуемая).

     
Рисунок 2 - Схематическая карта зон влажности (рекомендуемая).

Зоны: I - устойчиво сухая зона; II - сухая зона

Рисунок 3 - Схематическая карта распределения среднего за год числа дней
с переходом температуры воздуха через 0 °С (рекомендуемая).

Рисунок 4 - Схематическая карта числа градусо-суток.

Рисунок 5 - Схематическая карта дорожно-климатического районирования
(рекомендуемая).

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)

     
МЕТОДЫ РАСЧЕТА КЛИМАТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

     
     Основой для разработки климатических показателей послужили данные наблюдений на метеорологических станциях за период 1971-2000 гг. Экстремальные характеристики выбирались за полный период наблюдений на станциях.
     
     Средние месячная и годовая температуры воздуха - характеризуют температурный режим отдельных месяцев и всего года с интегральной вероятностью (обеспеченностью) в среднем 0,5.
     
     Абсолютная минимальная и абсолютная максимальная температура воздуха - характеризуют наинизшие и наивысшие пределы температуры воздуха, которых достигла температура воздуха в данном пункте за последние 50 лет с 1950 г. по 2001 г. обеспеченностью этих показателей близка к единице.
     
     Средняя максимальная температура воздуха - средняя месячная величина из ежедневных максимальных значений температуры воздуха.
     
     Температура воздуха наиболее холодных суток и наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,98 и 0,92 - рассчитываются по совокупности средних суточных температур за наиболее холодные сутки и пятидневки за зимний период в следующей последовательности:
     
     - ряды средних суточных температур за наиболее холодные сутки и пятидневки ранжируются в порядке убывания температуры;
     
     - рассчитывается вероятность  каждого значения температуры в ранжированном ряду по формуле
     

,                                                        (А.1)

     
где  - номер порядкового числа средней суточной температуры наиболее холодных суток или наиболее холодной пятидневки;

      - число членов ряда;
     
     - вероятности последовательно суммируются;
     
     - по значениям температуры и соответствующей им интегральной вероятности строится график;
     
     - с графика снимаются значения температуры воздуха наиболее холодных суток и пятидневок с обеспеченностью 0,98 и 0,92.
     
     Средняя суточная амплитуда температуры воздуха наиболее холодного месяца и средняя максимальная амплитуда температуры воздуха наиболее теплого месяца - характеризует суточные колебания температуры воздуха в среднем в наиболее холодном месяце и наибольшие - в самом теплом месяце года.
     
     Продолжительность и средняя температура воздуха периодов со средней суточной температурой 0 °С, 8 °С и 10 °С. Даты устойчивого перехода и продолжительность указанных периодов определяются по гистограмме годового хода средней месячной температуры воздуха (графику Шепелевского) как даты перехода кривой годового хода через заданные пределы температуры и расстояние между ними; кривая годового хода проводится по гистограмме через верхние основания прямоугольников, так, чтобы площадь, отрезаемая от каждого прямоугольника, была равна площади, прирезаемой к нему; период со средней суточной температурой 8 °С называется отопительным периодом.
     
     Относительная влажность воздуха вычисляется по рядам средних месячных значений. Средняя месячная относительная влажность днем рассчитана по наблюдениям в дневное время (в основном в 15 ч).
     
     Средние температура и продолжительность охладительного периода рассчитываются для периода со средними суточными значениями энтальпии более 40 кДж. Под "Охладительным периодом" понимается период, в течение которого здание необходимо охлаждать с помощью кондиционирования или вентиляции. Продолжительность этого периода определяется устойчивым переходом средних суточных значений энтальпии через 40 кДж/кг. Как правило, отмечается в июле-августе.
     
     Удельная энтальпия при температуре воздуха обеспеченностью 0,001; 0,005; 0,06 (холодный период); 0,99; 0,98; 0,96; 0,95 (теплый период). Для расчета энтальпии прежде всего составляется таблица сочетаний температуры воздуха и относительной влажности во все сроки в течение года. Затем рассчитываются для каждого сочетания "срочных" значений температуры воздуха и относительной влажности по формуле СНиП 2.04.05:
     

                                                      (A.2)

,                                                          (А.3)

     
где =0,24 ккал/(кг·°С)=1,00 кДж/(кг·К);
     
     =0,43 ккал/(кг·°С)=1,85 кДж/(кг·К);
     
     =597 кал/г=2507 кДж/кг;
     
      - температура воздуха °С,  - влагосодержание,  - относительная влажность воздуха,  - давление насыщенного водяного пара при данной температуре гПа;  - нормальное атмосферное давление (1000 гПа).
     
     По двумерной таблице температурно-влажностного комплекса с указанными для каждого сочетания температуры и влажности значениями энтальпии формируется таблица комплекса "Температура воздуха - энтальпия", которая используется для получения цифр итоговой таблицы. Порядок расчетов следующий:
     
     1) По итоговой строке комплексной двумерной таблицы, представляющей собой обеспеченность каждой градации температур воздуха, и значениям температуры воздуха строится кривая распределения температуры воздуха на сетчатке логнормального распределения, с которого снимается расчетная температура определенной обеспеченности.
     
     2) По каждой градации температуры комплексной двумерной таблицы составляется условное распределение энтальпии, которое наносится на логнормальную сетчатку и используется для определения энтальпии, соответствующей данной температуре.
     
     Аппроксимация распределения температуры в некоторых районах может выполняться на Гауссовской сетчатке, а не на логнормальной.
     
     Глубина промерзания почвы - средняя из наибольших глубин промерзания за зиму рассчитывалась из наибольших глубин промерзания за каждый год. Глубины промерзания почвы малой вероятности (1 раз в 10 и 50 лет) получены расчетным способом с использованием функции Гумбеля.
     
     Суточный максимум осадков выбирается из ежедневных наблюдений и характеризует наибольшую сумму осадков, выпавших в течение метеорологических суток.
     
     Количество осадков за холодный (ноябрь-март) и теплый (апрель-октябрь) периоды рассчитано без поправки на ветровой недоучет как сумма среднемесячных значений; характеризует высоту слоя воды, образовавшегося на горизонтальной поверхности от выпавшего дождя, мороси, обильной росы и тумана, растаявшего снега, града и снежной крупы при отсутствии стока, просачивания и испарения.
     
     Повторяемость направлений ветра за (XII-II)/(III-IV) и за VII-VIII по румбам рассчитывалась как отношение числа случаев с ветром данного румба ко всему числу случаев наблюдений за ветром без штилей.
     
     Минимальная из средних скоростей ветра за июль - за выбранный период вычисляются средние месячные скорости ветра для каждого румба за июль каждого года и выбирается наименьшая из них.
     
     Максимальная из средних скоростей ветра за январь - за выбранный период вычисляются средние месячные скорости ветра для каждого румба за январь каждого года и выбирается наибольшая из них.
     
     Средняя скорость за три наиболее холодных месяца - рассчитывается как средняя за три самых холодных месяца каждого отдельного года.
     
     Средняя скорость ветра по направлениям - средняя скорость ветра по каждому румбу с учетом его повторяемости за каждый год суммирования.
     
     Повторяемость скорости ветра (м/с) в различных пределах (в % от общего числа случаев) - рассчитывается как повторяемость различных скоростей ветра по градациям, вычисленная в процентах от общего числа наблюдений за ветром без штилей.
     
     Толщина стенки на проводе диаметром 10 мм, возможная один раз в 5 лет. Толщина стенки гололеда определяется по массе отложения.
     

                                                  (A.4)

     
      - масса гололедно-изморозевого отложения, которая пересчитывается для провода диаметром 10 мм и высотой подвеса 10 м. Ряды годовых максимумов массы отложения аппроксимируются функцией первого предельного распределения.
     
     Суммарная солнечная радиация, поступающая на горизонтальную поверхность, при ясном небе - приведены месячные суммы суммарной радиации, которые включают суммы прямой и рассеянной радиации. Они получены по наблюдениям при свободном от облаков и их следов диске солнца в радиусе 5° и общей облачности не более 2 баллов. Осреднение по широтам проводилось аналогично тому, как это делалось в предыдущем описании. Данные характеризуют наибольший месячный приход солнечной радиации на земную поверхность.
     
     Суммарная солнечная радиация, поступающая на вертикальные поверхности, при ясном небе - вычисляется по формуле , где  - суммарная радиация на вертикальную поверхность заданной ориентации,  - прямая радиация на вертикальную поверхность. Распределение рассеянной и отраженной радиации, поступающей на вертикальную поверхность, для месячных сумм, осредненных по широтам, можно принимать в первом приближении изотропным и считать их равными половине сумм, поступающих на горизонтальную поверхность. Значения рассеянной радиации на горизонтальную поверхность взяты из Научно-прикладного справочника по климату СССР. Значения отраженной радиации вычислены по формуле , где  - суммарная радиация на горизонтальную поверхность,  - альбедо деятельной поверхности. Данные используются для принятия решений об ориентации здания, внутренней планировки и архитектурных решений.
     
     Климатическое районирование Самарской области для строительства разработано на основе комплексного сочетания средней месячной температуры воздуха в январе и июле, средней скорости ветра за три зимних месяца, средней месячной относительной влажности воздуха в июле, среднего числа градусо-суток за отопительный период, среднего за год числа дней с переходом температуры воздуха через 0 °С, объема переноса снега и зон влажности (см. таблицу А.1).
     
     
Таблица А.1
     

     
     
     Карта зон влажности составлена на основе значений комплексного показателя , который рассчитывается по формуле:
     

,                                                 (A.5)

     
где  - среднее за месяц для безморозного периода количество осадков для безморозного периода, мм;
     
      - относительная влажность воздуха в 15 часов самого теплого месяца, %;
     
      - среднегодовая суммарная солнечная радиация на горизонтальную поверхность, ккал/м в час;
     
      - годовая амплитуда среднемесячных (января и июля) температур воздуха, °С.
     
     В соответствии с комплексным показателем  территория делится на зоны по степени влажности:
     
     Сухая зона (<5)
     
     I. Устойчиво сухая (<3)
     
     II. Сухая (3<5)
     
     Умеренная зона
     
     III. Умеренно сухая (5<7)
     
     IV. Умеренно влажная (7<9)
     
     Влажная зона
     
     V. Влажная (9<11)
     
     VI. Устойчиво влажная (11)
     
     Карта распределения среднего за год числа дней с переходом температуры воздуха через 0 °С разработана в ГГО на основе числа переходов через 0 °С средней суточной температуры воздуха, просуммированных за каждый год и осредненных за период 1971-2000 гг.
     
     Карта распределения числа градусо-суток разработана в ГГО на основе расчетов градусо-суток, полученных по формуле
     

,                                                      (А.6)

     
где  - средняя суточная температура отопительного периода, °С

      - продолжительность отопительного периода, дни.
     
     Дорожно-климатическое районирование Самарской области выполнено на основании данных СНиП 2.05.02-85 с учетом максимального годового числа дней с сильными снегопадами, метелями, интенсивными осадками и высокими скоростями ветра (см. таблицу А.2).
     
     
Таблица А.2
     

ПРИЛОЖЕНИЕ В
(справочное)

     
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КЛИМАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

     
     В данном приложении помещены характеристики, дополняющие СНиП 23-01-99. Часть представленных климатических характеристик входит в расчеты специализированных параметров СНиП 2.04.03-85, СНиП 2.01.07-85, СП 11-103-97 (см. таблицу В.1), являющимися вспомогательными нормативными документами для строительного проектирования, а ряд характеристик помещен по требованию Администрации Самарской области, Департамента по строительству, архитектуре, жилищно-коммунальному и дорожному хозяйству (заказчика).
     
     
Таблица В.1
     

     
     
     Среднее число дней с температурой воздуха -20 °С и -30 °С - среднее число дней за весь период наблюдений, когда средняя температура суток была ниже указанных значений.
     
     
Таблица В.2

     
     
     Количество осадков косого дождя (таблица В.3) - характеризует количество жидких осадков, выпадающих на поверхность в течение месяца. Оно рассчитывается по формуле:
     

,                                                                    (В.1)

     
где:
     
      - месячное количество осадков, выпадающее на горизонтальную поверхность (мм);
     
      - скорость ветра во время дождя м/с;
     
      - скорость равновесного падения капель дождя.
     
     Скорость ветра во время дождя определяется умножением среднемесячной скорости ветра на коэффициент, зависящий от числа дней с осадками за месяц и вида осадков. Скорость равновесного падения капель дождя зависит от интенсивности дождя и находится по графику.
     
     Интенсивность дождя за 20-минутный интервал (таблица В.3) - характеризует среднее количество осадков, выпавших за 20 минут в течение всех дождей указанного месяца.
     
     
Таблица В.3
     

     
     
     Месячные суммы осадков на станциях, входящих в водосбор р.Волги, представлены в таблице В.4.
     
     
Таблица В.4
     

     
     
     Среднее число дней с метелью рассчитано прямым подсчетом из рядов наблюдений (см. таблицу В.5). Днем с метелью считается день, в который наблюдается хотя бы один из видов метели.
     
     
Таблица В.5
     

     
     
     Среднее число дней с обледенением получено по визуальным наблюдениям и представлено в таблице В.6.
     
     
Таблица В.6
     

     
     
     Критерии опасных явлений погоды (таблица В.7):
     
     Сильные снегопады - снегопады интенсивностью 20 мм и более за промежуток времени 12 часов и менее.
     
     Сильные метели - метели (включая низовые) продолжительностью 12 часов и более при скорости ветра 15 м/с и более.
     
     Интенсивные осадки - осадки в количестве 50 мм и более в течение 12 ч и менее, а в горных селеопасных районах - 30 мм и более за 12 ч и менее.
     
     Ливни - осадки в количестве 30 мм и более за 1 ч и менее.
     
     Высокие скорости ветра - ветры со средней скоростью 30 м/с и более или порывы 40 м/с и более.
     
     Крупный град - диаметр градин 20 мм и более.
     
     Сильный туман - метеорологическая дальность видимости 100 м, продолжительность этого явления 12 ч и более.
     
     Сильные пыльные бури - перенос пыли ветром при скорости 15 м/с 6 ч и более.
     
     Опасные гололедно-изморозевые отложения - диаметр отложений на проводах стандартного гололедного станка 20 мм и более, для сложного отложения и налипания мокрого снега - 35 мм и более.
     
     
Таблица В.7
     

     
     
     Повторяемости скорости ветра получены в процентах от общего числа случаев за весь год в целом (см. таблицу В.8).
     
     
Таблица В.8