Шрифт:
Периодичность и интенсивность зимних бурь, сильных дождей и выпадения града значительно изменилась. Это означает, что минимальные требования, указанные в нынешних специальных правилах, уже недостаточны, и поэтому при проектировании и выполнении строительных работ необходимо опираться на верхнюю границу таких предписаний.
В особо незащищенных местах и областях с большим количеством природных катастроф (см. рис. 1) необходимо в каждом отдельном случае использовать особые оценки/расчеты. Проведение такой оценки выявляет профессионализм специалиста.
«Сегодня строительные сооружения проектируются и строятся архитекторами на основе знаний и опыта последних 20–30 лет, хотя сейчас необходимо, как никогда прежде, учитывать всем известные проявления изменения климата» (Хаусхофер, 2002).
«Снова и снова обнаруживается, что в непогоду подверженность сооружений повреждениям, несмотря на соблюдение всех строительных норм и расчетных значений, скорее увеличивается, чем уменьшается» (Берц, 1999).
«Проектировщики знают об изменениях климата, – это общеизвестно. Тот, кто их не учитывает, допускает халатность» (Эрнст, 2003).
1.1 Ветер, буря, ураган
Уже на протяжении нескольких лет зимние бури являются следствием изменений климата. Они вызываются интенсивными циклонами в районах с большими горизонтальными температурными колебаниями, то есть в переходных областях между теплыми субтропиками и холодным полярным воздухом.
Сильные зимние бури возникают вследствие взаимодействия многочисленных процессов. Во время урагана «Лотар» компьютерные модели показали, что существенную роль играет конденсация водяного пара при возникновении и интенсификации системы над Атлантическим океаном. Наука предсказывает увеличение содержания водяных паров в атмосфере, что может усилить их влияние на интенсивность и частоту бурь (Вернли, 2001).
В связи с этим не стоит забывать, что в последнее время методы строительства тоже изменились. Стало возможным использовать более легкие и тонкие конструкции. «Это привело к тому, что воздействие ветровой нагрузки на собственный вес конструкции выступает на передний план и в значительной мере определяет расчет параметров. Для проекта несущей конструкции в таком случае необходима приближенная к реальности модель ветровой нагрузки и ее воздействия на несущую конструкцию» (Ниманн, 2002).
1.1.1 Фён
Наряду с классическими западными бурями с северной стороны Альп задувает еще и фён. В Германии, Австрии и Швейцарии из-за этого могут возникать экстремальные погодные проявления, особенно в долинах севернее главного горного хребта Альп. Там течение фёна распадается на потоки и ускоряется. Поэтому, как правило, следует исходить из того, что в большинстве долин, где дует фён, порывы могут достигать 100 км/ч и более. В Швейцарии можно рассчитывать и на 140 км/ч (в 10-годичном ритме).
«На сегодняшний день еще не ясно, насколько часто будут возникать фёны, если рассматривать этот вопрос с точки зрения глобального изменения климата. Но что совершенно ясно, так это очень тесная связь фёна с определенными метеорологическими условиями и их региональными характеристиками. Поэтому нужно дождаться надежного прогноза дальнейшего развития метеорологических условий в регионах» (Хахлер, 2001).
1.1.2 Ветровая нагрузка
«Стандарты ветровой нагрузки служат для расчета воздействий, которые оказывает нормальный ветер совместно с другими погодными проявлениями на несущие конструкции строительного сооружения. Стандарты являются основой для правильного расчета несущей способности конструкции и свидетельством ее пригодности к эксплуатации» (Ниманн, 2002).
Новая карта ветровых зон, согласно стандарту E DIN 1055-4 (апрель 2002, см. рис. 3), учитывает скорректированные с 1980 г. данные и методы оценки. Карта выполнена на основе метеоданных 183 станций Немецкой метеорологической службы (DWD).
Насколько точно имеющиеся правила учитывают существующие требования, следует оценивать в каждом случае отдельно. Здесь применимы современные знания об изменении климатических условий и указания о возможном ущербе для страховщиков недвижимости.
В соответствии со специальными правилами для кровель – «Инструкцией для плоских кровель» – при проектировании следует определить необходимые мероприятия и виды работ для защиты прилегающих слоев от поднятия силами ветра и представить детальное описание в конкурсной документации.
Сегодня исходными данными для расчетов служит изображенная в правилах – «Рекомендациях для расчета нагрузки» – карта ветровых зон (см. рис. 2). Действующие же нормы ветровой нагрузки (выпуск 8.86) «предполагались прежним комитетом как временные, пока окончательно не будут разработаны новые с целью создания основы для приближенного к реальности и общепринятого описания воздействия ветра на любую строительную конструкцию» (Ниманн, 2002). Целью полной переработки стандартов было создание с помощью более точных расчетов приближенных к реальности норм воздействия ветра. Однако это не исключает в каждом отдельном случае проведения испытаний для конкретного объекта.