Н.Г. ВОЛКОВА (НИИСФ РААСН). О ПЕРЕМЕНАХ...
ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ
Постоянные перемены погоды ставят перед специалистами строительной отрасли непростые задачи, связанные с рисками и необходимостью адаптации к метеорологическим катаклизмам. География климата главным образом зависит от крупномасштабного движения воздуха. Климатическая система земли, под которой обычно понимают пять взаимодействующих друг с другом компонентов
– атмосферу, гидросферу, криосферу, деятельный слой суши и биосферу
– никогда не находится в состоянии равновесия [1, 2]. Зависимость погоды от циркуляции атмосферы, характерна для всего земного шара и наиболее значительно проявляется в районах умеренных и высоких широт, в которых расположена наша страна. На территории РФ на климат влияют три основных фактора: аэродинамика местности, рельеф земной поверхности и море. Анализ состояния климата, как комплекса изменений температуры воздуха, осадков и атмосферных явлений, на обширном пространстве Евразии, показывает, что районов, с постоянной погодой практически нет. Начиная с середины 1970х годов средняя температура приземного воздуха на территории Российской Федерации повышается со средней скоростью 0,43°С за десятилеО ПЕРЕМЕНАХ В КЛИМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ ТЕРРИТОРИИ РФ ОПЫТ СТРОИТЕЛЬНОГО НОРМИРОВАНИЯ Н.Г. ВОЛКОВА, Научноисследовательский институт строительной физики РААСН тие, что более чем в два с половиной раза превышает скорость глобального потепления в мире. Исследования, проведенные в НИИСФ в конце прошлого века, показали, что расчетные строительноклиматические параметры территории РФ линейно связаны со средней сезонной температурой воздуха. Происходящие изменения климата не могут не вызывать серьезной озабоченности, поскольку их влияние на природные, хозяйственные системы и население становится все более заметным. На международном уровне широко признается необходимость скорейшего принятия эффективных мер по снижению уровня воздействия деятельности человечества на климатическую систему Земли и по адаптации населения к климатическим изменениям. Указанные меры являются предметом международных соглашений, прежде всего Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК ООН). В 1988 г. была создана Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК), целью которой была оценка состояния дел в области исследования климата, с последующей подготовкой обобщенных научных докладов, ориентированных на широкие слои общественности и политиков, принимающих решения, на международном уровне. МГЭИК опубликовала четыре оценочных доклада. Представленные материалы используются при работе на региональном и национальном уровне с их последующей детализацией применительно к различным странам и территориям. Российская Федерация также принимает участие в этой работе. В 2008 г. Росгидромет совместно со специалистами Российской академии наук и высших учебных заведений издал первый «Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации» [1]. Материалы доклада были использованы при подготовке Климатической доктрины Российской Федерации, утвержденной Президентом Российской Федерации 17 декабря 2009 г.
– задающей вектор развития политических инструментов, призванных обеспечить защищенность государства, экономики и общества от неблагоприятных последствий изменения климата и создать предпосылки для эффективного использования позитивных перемен. На основе Климатической доктрины был подготовлен комплексный план ее реализации в 2011 г. Вопросы касающиеся изменения климата и экологической безопасности постоянно находятся в центре внимания международной и Российской общественности. В хозяйственной деятельности страны наиболее значительными являются затраты на строительство. Энергосбережение, безопасность и экономия затрат находятся в прямой зависимости от климатических условий территории застройки. Климатические перемены неоднородны вследствие различия в атмосферной циркуляции естественного происхождения или связанные с антропогенными изменениями климата. Риски чрезвычайных ситуаций (ЧС), возникающие в процессе глобального изменения климата и хозяйственной деятельности, несут значительную угрозу для населения и объектов экономики страны. Учет современных климатических параметров важен, как на стадии проектирования, так и при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений. При разработке новых стратегий в строительной отрасли необходим комплексный подход, учитывающий также и позитивное влияние климатических перемен. Перспективное планирование сопряжено с необходимостью оценивать возможные ситуации, в том числе погодные [3,4]. Строительство базируется на информации, представляющей наиболее устойчивое состояние климатических систем, фиксируемое в расчетных показателях. представленных в нормативных документах [5]. Впервые к разработке климатических нормативов для строительной отрасли страны приступили в XX веке. Климатические нормативы ориентированы на срок эксплуатации зданий и сооружений, а также инженерных систем, с учетом современной метеорологической информации и систематически пересматриваются. Проектирование, строительство и эксплуатация зданий регламентируются Федеральными законами: №261 «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» и ФЗ №384ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений». Строительные нормы определяют требования к зданиям, строениям, сооружениям и инженерным системам на стадии проектирования, строительства и эксплуатации, включая капитальный ремонт и реконструкцию. Климатические нормативы разрабатываются с целью повышения энергетической эффективности, позволяющих исключить нерациональный расход природных ресурсов, обеспечить безопасность людей в зданиях и сооружениях, а также сохранность материальных ценностей. На основе нормативных актов разрабатываются все энергосберегающие мероприятия, а также технологии производства строительных материалов. В России большее внимание уделяется холодному периоду. Для строительства весьма показательной величиной является температуры воздуха наиболее холодной пятидневки, являющейся в некотором роде индикатором климатической устойчивости местности. Этот параметр и был применен для анализа изменения состояния климатической системы территории РФ. Объектом исследования явились метеорологические характеристики, представленные в разработанных ранее строительных нормах. Нормативные параметры вычисляют, исходя из расчетного периода наблюдений 50 лет. При последующих редакциях, в разработку добавляются современные данные, из рассмотрения исключая информацию начальных лет предыдущего периода и дополняя данные современной информацией. Таким образом основной расчетный массив метеорологических наблюдений, в течение нескольких десятилетий влияет на формирование климатического норматива. Из предыдущего документа в его заключительную редакцию могут переходить, как максимальные, так и минимальные значения расчетного параметра, характеризуя «текущее» состояние климатической системы территории, учитываемое при принятии стратегических решений в строительной отрасли. Расчетные климатические нормативы, представлены в основном многолетними средними значениями, с обеспеченностью примерно 50%. При появлении температуры воздуха наиболее холодной пятидневки 4 раза в 50 лет
– обеспеченность составляет 0,92. Исходные данные принимаются за 100%. Выборка городов была принята применительно к экономическим районам. Анализ температуры наиболее холодной пятидневки был выполнен для пунктов, представленных в разработанных ранее строительных нормах. Для ряда пунктов в силу многих факторов, обусловленных различными причинами местного характера, продолжительность периода наблюдений, несколько разнилась. Впрочем, некоторая неопределенность не оказала существенного влияния на оценку состояния климатической системы территории в целом. Оценивались значения температуры воздуха наиболее холодной пятидневки, приведенные в строительных нормах и правилах документов с середины прошлого века до современного времени: СНиП IIА.662 «Строительная климатология и геофизика»; СНиП IIА.672 «Строительная климатология и геофизика»; СНиП 2.01.0182. «Строительная климатология и геофизика»; СНиП 230199 «Строительная климатология»; Свод правил. СП 131.13330.2012. Строительная климатология. Актуализированная редакция. СНиП 230199*; Свод правил. СП 131.13330.2018. Строительная климатология. Актуализированная редакция. СНиП 230199; Свод правил. СП 131.13330.2020. Строительная климатология. СНиП 230199. Результаты исследований приведены в таблице 1, в третьем столбце даны значения современного расчетного параметра из Свода правил СП 131.13330.2020. Строительная климатология. СНиП 230199*, далее величины наиболее высокой и низкой температуры за время наблюдений, также отмечено, что за рассматриваемый период происходили изменения в величине нормативного параметра в сторону его повышения либо понижения, иными словами его колебание. На основе анализа массива данных холодного периода года дана оценка климатологической ситуации территории: в части потепления или похолодания в. В примечании акцент сделан на периоды с относительно устойчивой температурой. Из таблицы 1 видно, что наибольшее потепление наблюдается в Республике Саха, Иркутской области, средняя скорость изменения температуры воздуха наиболее холодной пятидневки за десятилетие составила 0,42˚С, что отражает динамику изменения средней температуры приземного воздуха на территории Российской Федерации. В Дальнереченске, Приморского края, начиная с 60х годов
– температура воздуха также значительно повысилась
– на 5˚С. Для большинства городов темп потепления небольшой. Отдельно остановимся на пунктах, в которых происходило понижение нормативного значения температуры: Белгород с 2000 по 2020г. на 1˚С; Тихвин за рассматриваемый период на 4˚С; Арзамас с 1950 по 2000 г. на 4˚С. Динамика изменения этого параметра характеризует реальное состояние климатических перемен, влияющих на эффективность работы строительной отрасли. Следует отметить, что климатические характеристики, приведенные в табл.1, дают некоторое представление о характере перемен на территории РФ. На практике необходимо учитывать локальный микроклимат территории, обусловленный орографическими особенностями местности [6]. Следует отметить, что значительные колебания климатического состояния городов не являются редкостью. Так, в п. КошАгач, Республика Алтай, температура воздуха наиболее холодной пятидневки, ˚С, обеспеченностью 0,92, демонстрировала изменения от значительного понижения на 6˚С к стабильному состоянию и затем к резкому потеплению на 4˚С (таблица 2). ВЫВОДЫ При проектировании строительных объектов ориентируются на относительно устойчивое состояние климата. Климатические перемены принято оценивать через изменение средней температуры приземного воздуха территории. В строительной отрасли наиболее востребованным параметром является температура воздуха наиболее холодной пятидневки, влияющей на принятие стратегических решений при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений, по динамике её изменения можно судить об устойчивости климата данной территории в холодный период года. К рассмотрению были приняты значения температуры, приведенные в разработанных ранее строительных нормах и правилах, включая современные значения. Потепление, за рассматриваемый период, наблюдается на большей части территории РФ и согласуется с динамикой изменения средней температуры приземного воздуха. Наибольшее потепление наблюдается в Республике Саха, Иркутской области. Для большинства же городов темп потепления весьма умеренный. В тоже время в ряде пунктов, за рассматриваемый период наблюдается похолодание. Результаты исследований холодного периода года показали, что климатические перемены в ближайшие десятилетия не окажут существенного влияния на принятие стратегических решений в строительной отрасли. Четкое следование строительным нормативам позволит обеспечить необходимый народнохозяйственный эффект, в сфере энергосберегающих технологий, стоимости строительных материалов и экономии при выполнении строительномонтажных работ и др. Наибольшей опасности подвержены районы с вечной мерзлотой. На таких территориях, в зонах застройки, дорог и коммуникаций необходимо осуществлять мониторинг состояния почвы. Литература 1. Первый Оценочному доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации (ОДРФ1).
– М.: Росгидромет, 2008. 2. Второй оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации.
– М.: Росгидромет, 2014. 3. Кобышева Н.В., Акентьева Е.М Галюк Л.П. Климатические риски и адаптация к изменению и изменчивости климата в технической сфере Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и гл. геофизическая обсерватория им. А. И. Воейкова, издво ООО «Кириллица» Нижний Новгород, 2015.
– 213 с. 4. Волкова Н.Г. Адаптация строительства к климатическим качелям. «Окна и Двери», ССК, 2021, №34 (213214), с. 4851. 5. Савин В.К., Волкова Н.Г. ФГБУ «Научноисследовательский институт строительной физики РААСН». О нормировании климатических параметров в строительстве. АВОК, 2021, № 7, с. 6870. 6. Volkova N.G. Taking into account local conditions in the development of climate standards in construction. Collection. «Сonference CoChair (FarEastCon)». 2018. S. 25.
– атмосферу, гидросферу, криосферу, деятельный слой суши и биосферу
– никогда не находится в состоянии равновесия [1, 2]. Зависимость погоды от циркуляции атмосферы, характерна для всего земного шара и наиболее значительно проявляется в районах умеренных и высоких широт, в которых расположена наша страна. На территории РФ на климат влияют три основных фактора: аэродинамика местности, рельеф земной поверхности и море. Анализ состояния климата, как комплекса изменений температуры воздуха, осадков и атмосферных явлений, на обширном пространстве Евразии, показывает, что районов, с постоянной погодой практически нет. Начиная с середины 1970х годов средняя температура приземного воздуха на территории Российской Федерации повышается со средней скоростью 0,43°С за десятилеО ПЕРЕМЕНАХ В КЛИМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ ТЕРРИТОРИИ РФ ОПЫТ СТРОИТЕЛЬНОГО НОРМИРОВАНИЯ Н.Г. ВОЛКОВА, Научноисследовательский институт строительной физики РААСН тие, что более чем в два с половиной раза превышает скорость глобального потепления в мире. Исследования, проведенные в НИИСФ в конце прошлого века, показали, что расчетные строительноклиматические параметры территории РФ линейно связаны со средней сезонной температурой воздуха. Происходящие изменения климата не могут не вызывать серьезной озабоченности, поскольку их влияние на природные, хозяйственные системы и население становится все более заметным. На международном уровне широко признается необходимость скорейшего принятия эффективных мер по снижению уровня воздействия деятельности человечества на климатическую систему Земли и по адаптации населения к климатическим изменениям. Указанные меры являются предметом международных соглашений, прежде всего Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК ООН). В 1988 г. была создана Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК), целью которой была оценка состояния дел в области исследования климата, с последующей подготовкой обобщенных научных докладов, ориентированных на широкие слои общественности и политиков, принимающих решения, на международном уровне. МГЭИК опубликовала четыре оценочных доклада. Представленные материалы используются при работе на региональном и национальном уровне с их последующей детализацией применительно к различным странам и территориям. Российская Федерация также принимает участие в этой работе. В 2008 г. Росгидромет совместно со специалистами Российской академии наук и высших учебных заведений издал первый «Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации» [1]. Материалы доклада были использованы при подготовке Климатической доктрины Российской Федерации, утвержденной Президентом Российской Федерации 17 декабря 2009 г.
– задающей вектор развития политических инструментов, призванных обеспечить защищенность государства, экономики и общества от неблагоприятных последствий изменения климата и создать предпосылки для эффективного использования позитивных перемен. На основе Климатической доктрины был подготовлен комплексный план ее реализации в 2011 г. Вопросы касающиеся изменения климата и экологической безопасности постоянно находятся в центре внимания международной и Российской общественности. В хозяйственной деятельности страны наиболее значительными являются затраты на строительство. Энергосбережение, безопасность и экономия затрат находятся в прямой зависимости от климатических условий территории застройки. Климатические перемены неоднородны вследствие различия в атмосферной циркуляции естественного происхождения или связанные с антропогенными изменениями климата. Риски чрезвычайных ситуаций (ЧС), возникающие в процессе глобального изменения климата и хозяйственной деятельности, несут значительную угрозу для населения и объектов экономики страны. Учет современных климатических параметров важен, как на стадии проектирования, так и при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений. При разработке новых стратегий в строительной отрасли необходим комплексный подход, учитывающий также и позитивное влияние климатических перемен. Перспективное планирование сопряжено с необходимостью оценивать возможные ситуации, в том числе погодные [3,4]. Строительство базируется на информации, представляющей наиболее устойчивое состояние климатических систем, фиксируемое в расчетных показателях. представленных в нормативных документах [5]. Впервые к разработке климатических нормативов для строительной отрасли страны приступили в XX веке. Климатические нормативы ориентированы на срок эксплуатации зданий и сооружений, а также инженерных систем, с учетом современной метеорологической информации и систематически пересматриваются. Проектирование, строительство и эксплуатация зданий регламентируются Федеральными законами: №261 «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» и ФЗ №384ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений». Строительные нормы определяют требования к зданиям, строениям, сооружениям и инженерным системам на стадии проектирования, строительства и эксплуатации, включая капитальный ремонт и реконструкцию. Климатические нормативы разрабатываются с целью повышения энергетической эффективности, позволяющих исключить нерациональный расход природных ресурсов, обеспечить безопасность людей в зданиях и сооружениях, а также сохранность материальных ценностей. На основе нормативных актов разрабатываются все энергосберегающие мероприятия, а также технологии производства строительных материалов. В России большее внимание уделяется холодному периоду. Для строительства весьма показательной величиной является температуры воздуха наиболее холодной пятидневки, являющейся в некотором роде индикатором климатической устойчивости местности. Этот параметр и был применен для анализа изменения состояния климатической системы территории РФ. Объектом исследования явились метеорологические характеристики, представленные в разработанных ранее строительных нормах. Нормативные параметры вычисляют, исходя из расчетного периода наблюдений 50 лет. При последующих редакциях, в разработку добавляются современные данные, из рассмотрения исключая информацию начальных лет предыдущего периода и дополняя данные современной информацией. Таким образом основной расчетный массив метеорологических наблюдений, в течение нескольких десятилетий влияет на формирование климатического норматива. Из предыдущего документа в его заключительную редакцию могут переходить, как максимальные, так и минимальные значения расчетного параметра, характеризуя «текущее» состояние климатической системы территории, учитываемое при принятии стратегических решений в строительной отрасли. Расчетные климатические нормативы, представлены в основном многолетними средними значениями, с обеспеченностью примерно 50%. При появлении температуры воздуха наиболее холодной пятидневки 4 раза в 50 лет
– обеспеченность составляет 0,92. Исходные данные принимаются за 100%. Выборка городов была принята применительно к экономическим районам. Анализ температуры наиболее холодной пятидневки был выполнен для пунктов, представленных в разработанных ранее строительных нормах. Для ряда пунктов в силу многих факторов, обусловленных различными причинами местного характера, продолжительность периода наблюдений, несколько разнилась. Впрочем, некоторая неопределенность не оказала существенного влияния на оценку состояния климатической системы территории в целом. Оценивались значения температуры воздуха наиболее холодной пятидневки, приведенные в строительных нормах и правилах документов с середины прошлого века до современного времени: СНиП IIА.662 «Строительная климатология и геофизика»; СНиП IIА.672 «Строительная климатология и геофизика»; СНиП 2.01.0182. «Строительная климатология и геофизика»; СНиП 230199 «Строительная климатология»; Свод правил. СП 131.13330.2012. Строительная климатология. Актуализированная редакция. СНиП 230199*; Свод правил. СП 131.13330.2018. Строительная климатология. Актуализированная редакция. СНиП 230199; Свод правил. СП 131.13330.2020. Строительная климатология. СНиП 230199. Результаты исследований приведены в таблице 1, в третьем столбце даны значения современного расчетного параметра из Свода правил СП 131.13330.2020. Строительная климатология. СНиП 230199*, далее величины наиболее высокой и низкой температуры за время наблюдений, также отмечено, что за рассматриваемый период происходили изменения в величине нормативного параметра в сторону его повышения либо понижения, иными словами его колебание. На основе анализа массива данных холодного периода года дана оценка климатологической ситуации территории: в части потепления или похолодания в. В примечании акцент сделан на периоды с относительно устойчивой температурой. Из таблицы 1 видно, что наибольшее потепление наблюдается в Республике Саха, Иркутской области, средняя скорость изменения температуры воздуха наиболее холодной пятидневки за десятилетие составила 0,42˚С, что отражает динамику изменения средней температуры приземного воздуха на территории Российской Федерации. В Дальнереченске, Приморского края, начиная с 60х годов
– температура воздуха также значительно повысилась
– на 5˚С. Для большинства городов темп потепления небольшой. Отдельно остановимся на пунктах, в которых происходило понижение нормативного значения температуры: Белгород с 2000 по 2020г. на 1˚С; Тихвин за рассматриваемый период на 4˚С; Арзамас с 1950 по 2000 г. на 4˚С. Динамика изменения этого параметра характеризует реальное состояние климатических перемен, влияющих на эффективность работы строительной отрасли. Следует отметить, что климатические характеристики, приведенные в табл.1, дают некоторое представление о характере перемен на территории РФ. На практике необходимо учитывать локальный микроклимат территории, обусловленный орографическими особенностями местности [6]. Следует отметить, что значительные колебания климатического состояния городов не являются редкостью. Так, в п. КошАгач, Республика Алтай, температура воздуха наиболее холодной пятидневки, ˚С, обеспеченностью 0,92, демонстрировала изменения от значительного понижения на 6˚С к стабильному состоянию и затем к резкому потеплению на 4˚С (таблица 2). ВЫВОДЫ При проектировании строительных объектов ориентируются на относительно устойчивое состояние климата. Климатические перемены принято оценивать через изменение средней температуры приземного воздуха территории. В строительной отрасли наиболее востребованным параметром является температура воздуха наиболее холодной пятидневки, влияющей на принятие стратегических решений при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений, по динамике её изменения можно судить об устойчивости климата данной территории в холодный период года. К рассмотрению были приняты значения температуры, приведенные в разработанных ранее строительных нормах и правилах, включая современные значения. Потепление, за рассматриваемый период, наблюдается на большей части территории РФ и согласуется с динамикой изменения средней температуры приземного воздуха. Наибольшее потепление наблюдается в Республике Саха, Иркутской области. Для большинства же городов темп потепления весьма умеренный. В тоже время в ряде пунктов, за рассматриваемый период наблюдается похолодание. Результаты исследований холодного периода года показали, что климатические перемены в ближайшие десятилетия не окажут существенного влияния на принятие стратегических решений в строительной отрасли. Четкое следование строительным нормативам позволит обеспечить необходимый народнохозяйственный эффект, в сфере энергосберегающих технологий, стоимости строительных материалов и экономии при выполнении строительномонтажных работ и др. Наибольшей опасности подвержены районы с вечной мерзлотой. На таких территориях, в зонах застройки, дорог и коммуникаций необходимо осуществлять мониторинг состояния почвы. Литература 1. Первый Оценочному доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации (ОДРФ1).
– М.: Росгидромет, 2008. 2. Второй оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации.
– М.: Росгидромет, 2014. 3. Кобышева Н.В., Акентьева Е.М Галюк Л.П. Климатические риски и адаптация к изменению и изменчивости климата в технической сфере Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и гл. геофизическая обсерватория им. А. И. Воейкова, издво ООО «Кириллица» Нижний Новгород, 2015.
– 213 с. 4. Волкова Н.Г. Адаптация строительства к климатическим качелям. «Окна и Двери», ССК, 2021, №34 (213214), с. 4851. 5. Савин В.К., Волкова Н.Г. ФГБУ «Научноисследовательский институт строительной физики РААСН». О нормировании климатических параметров в строительстве. АВОК, 2021, № 7, с. 6870. 6. Volkova N.G. Taking into account local conditions in the development of climate standards in construction. Collection. «Сonference CoChair (FarEastCon)». 2018. S. 25.
В основу оценки состояния климатической системы территории РФ положен анализ изменения нормативных значений наиболее востребованной в строительстве величины температуры воздуха наиболее холодной пятидневки, °С, обеспеченностью 0,92. Выборка городов осуществлена применительно к экономическим районам страны. К рассмотрению приняты нормативные документы с середины прошлого столетия до современного времени. Результаты исследований холодного периода года показали, что климатические перемены в ближайшие десятилетия не окажут существенного влияния на принятие стратегических решений в строительной отрасли. Для большей части пунктов, наряду с колебаниями нормативного значения температуры, наблюдается тенденция повышения её расчетного значения, в ряде пунктов – значительная. Однако встречаются регионы и с похолоданием. В зонах застройки с вечной мерзлотой актуален мониторинг состояния территорий, дорог и коммуникаций
online просмотр