Климатические факторы

ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ В ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВЕ

Тема 3

Проектирование и развитие городов в значительной степени ба­зируется на изучении природных условий местности. Климат являет­ся одним из наиболее важных факторов, учитываемых в градострои­тельстве.

Климат - это усредненный, многолетний режим атмосферных явлений, характерный для каждого места Земли. В основном, климат обусловливается географическим положением данного места. На климатические характеристики наиболее существенно влияют широ­та и высота местности, близость к морскому побережью, особенность растительного покрова.

Сравнительная устойчивость климата объясняется тем, что ко­личество солнечного тепла, получаемого Землей, почти постоянно из года в год. Существенно не изменяется и сама земная поверхность с ее материками и океанами, горами и равнинами на суше, холодными и теплыми течениями в морях и океанах. Воздушные течения в атмо­сфере, хотя и отличаются большим разнообразием и изменчивостью, имеют свои закономерности, проявляющиеся на протяжении дли­тельного времени.

Климатические особенности сами по себе, т. е. вне их влияния на плодородие земель и сельское хозяйство, имеют из всех физико-географических факторов наименьшее значение для образования и развития современных городов. Общеизвестно, что концентрация на­селения в городах обусловлена экономическими причинами, а не климатическими особенностями как таковыми. Например, Древний Рим, первый и единственный «город-гигант» античной эпохи, всегда отличался нездоровыми климатическими условиями; Лондон славит­ся своей нездоровой сыростью и пресловутыми туманами; на лагунах построена Венеция; на болотах - Санкт-ПетербургОднако значение климата в отношении характера планировки и застройки, озеленения городов, вплоть до выбора типа и материала жилища, огромно. Климатические условия могут быть охарактеризо­ваны по карте климатического районирования территории Россий­ской Федерации.

В градостроительной практике учитываются следующие основ­ные климатические характеристики: температура и влажность возду­ха, ветровой режим на территории, приход солнечной радиации.

Температура воздуха определяет выбор теплоизолирующих свойств ограждающих конструкций зданий. Прежде всего, учитыва­ется расчетная температура наружного воздуха в холодный период года. Для теплотехнических расчетов ограждающих конструкций применяют следующие температуры наружного воздуха: среднюю температуру наиболее холодной пятидневки и абсолютную мини­мальную температуру наружного воздуха. Чем ниже расчетные тем­пературы, тем эффективнее должна быть теплоизоляция стен и чер­дачных перекрытий, плотнее оконные двойные (или даже тройные) переплеты.

При принятии градостроительных решений учитывается сред­негодовая температура, средняя температура по месяцам, а также пе­репад температур, т. е. разность между летними и зимними темпера­турами.

Температура воздуха влияет на планировку жилых кварталов и микрорайонов. От температурного режима зависят расстояния от жи­лья до учреждений обслуживания, так называемые радиусы доступ­ности. При низких зимних температурах эти радиусы должны быть возможно меньше, особенно до детских учреждений. Для северных городов России разрабатываются специальные проекты зданий, свя­занных между собой утепленными переходами.

Температура воздуха влияет и на планировку квартир. В усло­виях жаркого климата при высоких летних температурах необходимо предусматривать сквозное проветривание квартир, создание лоджий.

Следует иметь в виду, что микроклимат города создает в усло­виях плотной городской застройки повышенную температуру (на 2-3 градуса) за счет сокращения турбулентного ветрового перемеши­вания воздуха, увеличенной поверхности инсоляции и тепловыделе­ния промышленных объектов и жилья. Ветровой режим. Ветер - движение воздуха относительно зем­ной поверхности, вызываемое неравномерным распределением атмо­сферного давления. Ветровой режим учитывается в градостроитель­стве, прежде всего, с точки зрения выявления господствующих на­правлений ветров и их скоростей. Наглядно отражает преобладаю­щее направление ветра в данной точке диаграмма розы ветров.

Роза ветров - это графическое изображение повторяемости вет­ров (в процентах) по румбам горизонта.

Роза ветров строится по 8 или 16 румбам - основным географи­ческим сторонам света. По этим направлениям в определенном мас­штабе откладывают в виде векторов значения повторяемости направ­лений или значения средних и максимальных скоростей ветра, соот­ветствующие каждому румбу. Концы векторов соединяют ломаной линией. Господствующее направление ветра соответствует самому большому вектору розы ветров, направленному к ее центру. Основа­нием для построения розы ветров служит многолетний ряд наблюде­ний на ближайшей метеорологической станции.

На основе анализа розы ветров по направлениям делаются вы­воды о функциональном зонировании территории, взаимном разме­щении селитебных и промышленных районов. Промышленные районы с вредными выбросами в атмосферу должны размещаться с под­ветренной стороны, чтобы они не загрязняли воздух жилых кварта­лов. Основное направление ветра учитывается также при устройстве на аэродромах полос для посадки и взлета самолетов.

В условиях сурового климата севера учет направлений господ­ствующих ветров позволяет организовать ветрозащиту жилой терри­тории. Ветрозащита осуществляется путем использования искусст­венных ветровых преград (зданий, зеленых посадок высокой стволь­ной растительности) или естественных преград (использование под­ветренных склонов, больших массивов существующей зелени).

Характеристика районов по скоростям ветра позволяет прово­дить мероприятия по ветрозащите или, наоборот, организации про­ветривания. Оптимальная скорость ветра находится в пределах от 1 до 4 м/с. Участки, на которых скорость ветра меньше 1 м/с, относятся к непроветриваемым, а более 4 м/с - к зонам интенсивного проветри­вания.

В целях ослабления больших скоростей преобладающих ветров корректируется направление улиц в городе. Кроме того, разрабаты­ваются дополнительные ветрозащитные мероприятия, например, посадка деревьев, кустарников. В условиях сильных ветров лучшая ветрозащита обеспечивается применением протяженных многосек­ционных зданий, расположенных поперек господствующего направ­ления ветра. В районах с малыми скоростями ветра, наоборот, следу­ет избегать сложных конфигураций зданий и их большой протяжен­ности. Здесь более предпочтительны здания типа башен, обеспечи­вающие максимальное сохранение исходной скорости ветра.

Влажность - содержание водяного пара в воздухе; одна из су­щественных характеристик климата. Абсолютная влажность - это количество водяного пара в граммах, содержащегося в 1 м³ воздуха. Относительная влажность - это процентное отношение абсолютной влажности к максимальному количеству водяного пара, которое мо­жет содержать 1 м³ воздуха при данной температуре.

Влага оказывает огромное влияние на теплозащитные качества ограждающих конструкций. Известно, что вода - прекрасный про­водник тепла, а воздух, особенно сухой, обладает теплоизоляцион­ными свойствами. Поэтому теплоизоляционные материалы с боль­шим количеством пор, заполненных воздухом, имеют прекрасные теплозащитные свойства. Однако при проникновении влаги тепло изоляционная способность любого материала резко ухудшается. Кроме того, влага растворяет химические вещества, которые приво­дят к быстрому разрушению материалов.

Таким образом, повышенная влажность снижает теплоизоли­рующие свойства ограждающих конструкций зданий, стимулирует процесс коррозии металлов, разрушения материалов. Поэтому влаж­ность воздуха учитывается при выборе материалов для теплоизоля­ции и конструкций зданий.

Кроме того, повышенная влажность воздуха сильно ухудшает теплоощущения людей. При низких температурах влажность создает впечатление особой дискомфортности. Даже не очень холодная по­года при этом воспринимается отрицательно, в то же время даже сильные морозы при сухой, ясной погоде переносятся легко. В жар­ком климате влажность также действует дискомфортно, влажная жа­ра переносится человеком весьма тяжело.

Ощущения человека во многом зависят от совокупности трех факторов: температуры, влажности и скорости движения воздуха.

Так, при температуре 19°С, влажности 50% и неподвижном воз­духе человек испытывает приятное ощущение нормальной комнат­ной температуры. При той же температуре и влажности, но при дви­жении воздуха со скоростью 0,5 м/с - ощущение, характеризуемое понятием «прохладно», а при скорости 2,5 м/с - человеку становится холодно. А при температуре 24°С, неподвижном воздухе, насыщен­ном водяными парами, получается ощущение духоты. При той же температуре и влажности, но при скорости ветра 1 м/с - приятное ощущение нормальной температуры.

Инсоляция - облучение прямыми солнечными лучами какой-либо горизонтальной, вертикальной или наклонной поверхности. Это качественная характеристика, определяемая временем освещения.

Нормативная продолжительность инсоляции определена в СНиП 2.07.01-89* и зависит от климатической зоны. В зоне, распо­ложенной севернее 58° с. ш., продолжительность непрерывной инсо­ляции с 22 апреля по 22 августа должна быть не менее 3 часов в день. Для зон южнее 58° с. ш. с 22 марта по 22 сентября - не менее 2,5 ча­сов. Размещение и ориентация зданий детских дошкольных учрежде­ний, общеобразовательных школ, учреждений здравоохранения Должны обеспечивать непрерывную трехчасовую продолжитель­ность инсоляции. При реконструкции жилой застройки или при размещении но­вого строительства в особо сложных градостроительных условиях (исторически ценная городская среда, дорогостоящая подготовка территории, зона общегородского и районного центра) допускается снижение продолжительности инсоляции помещений на 0,5 часа.

Инсоляция учитывается при организации застройки и выборе территории. Жилая застройка должна обеспечивать равномерное ос­вещение квартир и участков жилой территории, предназначенных для отдыха и спорта населения.

В климатических зонах с умеренным климатом здания распола­гают на местности так, чтобы максимально увеличить продолжи­тельность инсоляции. В условиях выраженного рельефа для жилой застройки и размещения участков детских учреждений и зон отдыха выбираются преимущественно южные склоны, хорошо инсолируемые и с хорошим микроклиматом.

В зонах с жарким климатом, наоборот, предусматривают солн­цезащитные мероприятия. Благоустройство территории включает в себя устройство навесов, зеленых насаждений с густой разветвлен­ной кроной, сокращающих время прямого солнечного облучения территории.

Инсоляция отдельного здания зависит от его ориентации по сторонам горизонта. Различают меридиональную, широтную и про­межуточную ориентацию здания.

При меридиональной ориентации здания располагают основ­ными осями по направлению север-юг. Такая ориентация обеспечи­вает равномерную инсоляцию обоих фасадов и минимальную пло­щадь участков постоянного затенения. Однако ее недостатком явля­ется то, что в околополуденные часы, когда солнечные лучи больше всего богаты ультрафиолетом и теплом, инсолируется лишь торцевая часть зданий.

При широтной ориентации здания располагают основными ося­ми по направлению запад-восток. Здесь инсолируется только один (южный) фасад зданий. Прямые солнечные лучи не попадают в ком­наты, ориентированные на север. При промежуточной ориентации зон постоянного затенения нет, все четыре фасада здания имеют ин­соляцию, однако неравномерную.

Освещение группы зданий зависит, кроме того, и от расстояния, на котором находится одно здание от другого, а также от высоты соседнего здания. Для применения вида ориентации зданий на местно­сти учитываются также композиционный прием застройки и рельеф местности.

Кроме рассмотренных факторов, большое значение в градо­строительстве имеют и другие элементы климата. Например, величи­на осадков на данной территории учитывается при инженерном бла­гоустройстве территории, расчете водосборного бассейна, регулирова­нии поверхностного стока и проектировании ливневой канализации.

3.2. Ландшафтно-географические и геологические условия

Для принятия любого градостроительного решения по развитию территории города необходима информация инженерно-геологи­ческих исследований на данной территории: геологические, гидро­геологические, геоморфологические, гидрологические и ландшафт­ные характеристики.

Эта группа факторов когда-то имела решающее значение для функционирования и развития городов. В настоящее время по мере развития инженерных знаний, техники, технологии производства расширяются возможности строительства и жизнедеятельности горо­дов в сложных геологических, геоморфологических, гидрологиче­ских условиях. Однако недостаточное их знание, недоучет действия этих факторов и непринятие или несвоевременное принятие инже­нерных мероприятий может приводить, и зачастую приводит, к воз­никновению экстраординарных ситуаций в городах.

Геологические и гидрогеологические условия - это состав, не­сущая способность пород, их возраст и порядок напластования, под­земные воды, активность геолого-динамических процессов.

Несущая способность грунтов определяется как величина воз­можного давления на грунт без его разрушения, отнесенная к едини­це площади (кг/см²). Наиболее сильные грунты - скальные. Они вы­держивают давление в десятки кг/см². Наиболее слабые грунты - так называемый плывун - мелкий пылеватый грунт, сильно насыщенный водой. Его несущая способность близка к нулю.

Обычно грунты бывают неоднородны и залегают в виде гори­зонтальных слоев. Графическое изображение геологических горизон­тов называется стратиграфией грунта. Задачей изучения грунтов является выбор такого горизонта, который был бы наиболее подходя­щим как основание под фундамент с наименьшим объемом земляных работ.

По грунтовым условиям территории считаются благоприятны­ми при расчетном сопротивлении от 1,5 кг/см² и выше, допускающие устройство фундаментов зданий и сооружений обычного типа. При расчетном сопротивлении от 1 до 1,5 кг/см² грунты считаются небла­гоприятными, так как требуют устройства фундаментов усиленного типа. При более низких значениях грунт относится к категории особо неблагоприятных, требуя устройства сложных фундаментов.

К неблагоприятным относятся участки грунтов с наличием кар­стов. Карстом, или карстовым явлением, называется химическое растворение горных пород в земной коре и на ее поверхности, сопро­вождающееся образованием крупных пустот (каналов, пещер). Кар­стовые явления имеют место в областях с залеганием легко раство­римых горных пород (известняка, гипса, доломитов и т. д.) вследст­вие их вымывания грунтовыми водами. Такие пустоты значительно снижают несущую способность грунта.

Формы карста на земной поверхности могут иметь самые раз­нообразные очертания - канавки, борозды, щели размером от не­скольких сантиметров до метра, которые обычно распространяются на больших площадях, называющихся карстовыми полями. Наибо­лее распространенная форма карстовых явлений - карстовые ворон­ки, достигающие по своим размерам от 1 до 100 м в диаметре и глу­бины от 1 до 20 м. К наиболее крупным карстовым явлениям отно­сятся карстовые котловины и поля, шахты и пропасти, карстовые колодцы и пещеры. Развитию карстовых форм способствуют эрози­онные процессы.

Строительство зданий и сооружений в районах распростра­нения карстовых явлений представляет немалые трудности. Боль­шую опасность представляют собой карстовые полости для зданий и сооружений, передающих на грунт значительные нагрузки, соору­жения береговых мостовых опор, поэтому сооружения стремятся разместить в более благоприятном месте. Если это не представляет­ся возможным, то требуемая прочность закарстованных пород обес­печивается путем заполнения пустот, инъекции сначала смесей с песком, затем - цементно-глинистым раствором. Эти мероприятия трудоемки и дороги, поэтому участки с кар­стовыми пустотами при капитальном строительстве стараются избе­гать.

Сейсмичностью называется способность недр Земли порождать очаги землетрясений. Землетрясение - это колебание земной поверх­ности, вызванное естественными процессами в земной коре.

Внешние проявления землетрясения оцениваются по 12-балль­ной шкале: 1 балл регистрируется только приборами, переход от неразрушительных к разрушительным сотрясениям соответствует 7 баллам.

Землетрясения обычно охватывают обширные территории. При сильных землетрясениях нарушается целостность грунта, разруша­ются здания и сооружения, выходят из строя коммунально-энергетические сети, имеются человеческие жертвы. Разрушения на поверхности Земли зависят, помимо энергии, выделившейся при землетрясении, от глубины очага и качества грунтов. Наибольшие разрушения происходят на рыхлых, сырых и неустойчивых грунтах. Большое значение имеет и качество наземных построек.

В сейсмоопасных районах строительство ведется по специально разработанным правилам. Применяются особые строительные мате­риалы и конструктивные системы, направленные на обеспечение на­дежной сейсмостойкости зданий и сооружений. Устойчивость и прочность зданий рассчитывается на возможную в данной зоне балльность землетрясения.

Задачей градостроительства является формирование в населен­ных пунктах расчлененной планировочной структуры, рассредото­ченное размещение жилищно-гражданских и промышленных объек­тов. По рекомендациям СНиП 2.07.01-89* для городов, расположен­ных в районах сейсмичностью 7-9 баллов, следует применять одно-, двухсекционные здания высотой не более 4 этажей, а также мало­этажную застройку с приусадебными участками.

Около 20% территории России, включающей в себя Сибирь, Дальний Восток и Северный Кавказ, относится к категории сейсмоопасной. Во всем мире в связи с глобальными экологическими изме­нениями наблюдается возрастание сейсмической опасности, расши­рение зон сейсмоопасных районов. В связи с этим возникают про­блемы не только сейсмостойкого строительства, но и сейсмозащиты уже построенных в таких зонах зданий и сооружений. Особую опасность в этих районах представляют взрывоопасные производства, атомные и тепловые электростанции.

Оползнем называется значительное смещение земляных масс по склону, состоящих из горных пород разного состава. Движение оползня начинается вследствие нарушения равновесия склона и продолжается до достижения нового состояния равновесия.

Причины оползневых явлений и классификация оползней весь­ма разнообразны. Основной причиной возникновения оползней явля­ется избыточное насыщение подземными водами водонепроницае­мых горизонтов. Если эти горизонты располагаются слегка наклонно в сторону склона, то грунты, по поверхности этого слоя расположен­ные выше, под воздействием нагрузки сползают вниз. Сползание геологических пород происходит чаще всего по берегам рек и водо­емов, на горных склонах, но также сползают и так называемые по­дошвенные слои на почти горизонтальном рельефе.

В России около 20% городов подвержены этому явлению. Пе­ремещения значительной массы породы, вызванные оползнями, мо­гут приводить к катастрофическим последствиям. Оползни могут разрушать отдельные объекты и подвергать опасности целые насе­ленные пункты, повреждать коммуникации, трубопроводы, теле­фонные и электрические сети, угрожать водохозяйственным соору­жениям.

Оползни, вызванные изменением природных условий, как пра­вило, не начинаются внезапно. Первоначальным признаком начав­шихся оползневых подвижек служит появление трещин на поверх­ности земли, разрывов дорог и береговых укреплений, смещение де­ревьев и др. С максимальной скоростью оползни движутся в началь­ный период, затем их скорость постепенно замедляется.

Оползни, вызванные хозяйственной деятельностью человека, в основном, связаны с перегрузкой оползневых склонов насыпями и различными инженерными сооружениями, утечкой воды из водопро­водных коммуникаций, закрытием выходов подземных вод и др.

В связи с этим важное значение имеют всесторонняя оценка со­стояния склонов, прогноз последствий проектируемых земляных работ и качественное выполнение инженерно-геологических изысканий.

Если главной причиной оползневых явлений в склоне является увлажнение поверхностными водами, стекающими по склону и про­никающими в грунт, то меры борьбы с оползнями должны быть на правлены на недопущение проникновения вод путем упорядочения стока или перехватыванием стока и отводом его в сторону. Возмож­но проведение работ по искусственному повышению устойчивости откосов механическими или физико-химическими средствами.

Частой причиной оползня является увлажнение пород склона подземными водами, заключенными в отдельных водоносных гори­зонтах. Такие оползни являются наиболее крупными и наиболее трудными.

Размещение застройки непосредственно на оползневых склонах, как правило, не допускается. Устройство парков, прокладка транс­портных магистралей возможны только после проведения защитных противооползневых мероприятий.

Овраги образуются в результате нерегулируемого поверхност­ного стока водных потоков, т. е. вымывания почвы небольшими, но постоянно действующими ручьями и реками. Во время таяния снега или обильных дождей на склонах местности образуются временные потоки воды, которые также приводят к возникновению оврагов.

Овраги развиваются преимущественно в рыхлых породах и дос­тигают наибольшей крутизны в породах связных, т. е. таких, которые могут держать крутую или даже вертикальную стенку. Особенно страдают от овражной деятельности глинистые и суглинистые поро­ды. Условием, благоприятствующим образованию оврагов, является континентальность климата с большими амплитудами температур и ливневым характером осадков или бурным снеготаянием. Росту ов­рагов также способствует характер склона. Так, крутые склоны раз-мываются легче, чем пологие.

Образование оврагов представляет собой большую угрозу посе­лениям, дорогам и сооружениям. Это вызывается интенсивным раз­витием овражной сети, при этом глубина оврагов может достигать нескольких десятков метров с общей протяженностью несколько ки­лометров.

Меры по борьбе с оврагами подразделяются на две категории. Первая категория - профилактические мероприятия, предотвращаю­щие образование оврагов. К ним относятся защита склонов от нару­шения целостности их поверхностного покрова, развитие системы зеленых насаждений.

Меры второго порядка направлены на борьбу с ростом сущест­вующих оврагов. В этом случае проводят работы по укреплению оврагов при помощи устройства на них травянистого покрова, посадки кустарников и деревьев. В ряде случаев целесообразна ликвидация оврагов, особенно при использовании избыточного грунта при вер­тикальной планировке территории и выемке из котлованов под фун­даменты зданий и траншей подземных коммуникаций.

При любых размерах и крутизне склонов оврагов необходимо предусматривать меры по регулированию поверхностного стока на овражных территориях и территориях, прилегающих к оврагу.

Сель - это внезапно формирующийся в руслах горных рек вре­менный поток воды с большим содержанием песка, камней и других твердых материалов. Причина возникновения селевого потока - интен­сивные и продолжительные ливни, быстрое таяние снега или ледников. В отличие от обычных потоков сель движется, как правило, от­дельными волнами, а не непрерывным потоком. Одновременно вы­носится огромное количество вязкой массы. Размеры отдельных ва­лунов и обломков могут достигать 3-4 м в поперечнике. В нашей стране селевые потоки возникают на Северном Кавказе, в некоторых районах Урала и Восточной Сибири.

Селевые потоки представляют значительную опасность для на­селения, устойчивости зданий и сооружений. Обладая большой мас­сой и высокой скоростью передвижения (до 15 км/ч), сели разруша­ют здания, сооружения, дороги, выводят из строя линии связи, элек­тропередачи, приводят к гибели людей и животных.

В селеопасных районах следует предусматривать для защиты населенных мест специальные противоселевые мероприятия: отвод селевых потоков при помощи специальных дамб; устройство мощ­ных противоселевых плотин, способных остановить сель; исключение из использования участков возможного движения селевого потока.

Грунтовые воды определяют режим увлажнения территории. В условиях, когда интенсивность притока поверхностных и грунтовых вод превышает возможность стока воды по поверхности, подземного оттока и испарения, возникает переувлажнение территории.

Наиболее благоприятными для основания и развития города яв­ляются сухие участки земли, не имеющие поблизости болот, распо­ложенных на подходящей высоте над уровнем моря, почва которых не принадлежит к разряду легко размываемых. Однако экономиче­ские и политические причины заставляют человека селиться на иных территориях При застройке территории города норма осушения, т. е. мини­мально допустимая глубина залегания уровня грунтовых вод от по­верхности земли, устанавливается в соответствии с намеченным ис­пользованием территории. Так, например, норма осушения для за­страиваемых территорий принимается в 1,5-2 м, для участков с зеле­ными насаждениями - 0,75-1 м, для территории спортивных ком­плексов -1м. При наличии на территории сооружений с глубоким заложением фундаментов допустимое залегание грунтовых вод при­нимается на 0,5 м ниже подошвы фундаментов.

Понижение уровня грунтовых вод производится путем устрой­ства систематического дренажа того или иного типа. При этом необ­ходимо учесть влияние на уровень грунтовых вод таких общих меро­приятий, как организация поверхностного стока и удаление застой­ных вод.

Строительство и инженерные мероприятия на болотах требуют иных методов изысканий, чем это принято для других объектов. Ус­ловия образования болот разнообразны, в связи с чем различно и строение болот. Мелиорация болот сводится, главным образом, к их осушению. Осушение производится, как правило, открытыми кана­лами, по которым вода поступает в реки.

При изучении грунтов важно определять химический состав грунтовых вод. По этому признаку грунтовые воды делятся на агрес­сивные и неагрессивные воды. В случае агрессивности предусматри­ваются мероприятия по защите подземной части зданий и сооружений. В городах возможно и такое явление, как понижение уровня грунтовых вод. Интенсивная откачка воды из подземных горизонтов для нужд города может привести к понижению уровня грунтовых вод и оседанию поверхности на значительной площади.

Глубина промерзания грунтов. Промерзание и оттаивание грун­та оказывают большое влияние на его устойчивость. Глубина про­мерзания почвы зависит от географического положения населенного пункта и от целого ряда местных условий, таких, как характер зимы, влажность, физические свойства грунта, глубина залегания грунто­вых вод, рельеф, растительность и т. д.

Сведения по глубине промерзания грунта нужны для расчета глубины заложения фундаментов, прокладки линий подземных ком­муникаций. В случае, когда глубина промерзания грунта превышает заложение пяты фундамента, возможно выпучивание основания и

разрушение здания. При прокладке линий подземных коммуникаций необходимо учитывать температурный режим почвы, чтобы зало­жить трубы ниже слоя зимнего промерзания.

Особое внимание должно быть уделено строительству на «веч­ной мерзлоте». Вечной мерзлотой называется слой почвы или поро­ды, находящийся на некоторой глубине от дневной поверхности, имеющий отрицательную или нулевую температуру, длящуюся не­прерывно неопределенно долгое время.

В нашей стране вечномерзлые фунты занимают около 45% тер­ритории (на Севере, в Сибири и на Дальнем Востоке, а также в высоко­горных районах). Район островного распространения вечной мерзлоты на юге страны достигает в восточной части страны 50° с. ш. Вечная мерзлота в отдельных местах страны не одинаковая. Она различается по толщине залегания (от нескольких метров до 700 м), по расположе­нию (сплошная или островная), по температуре (от 0 до -13°С).

Слой почвы, лежащий над вечномерзлым слоем, оттаивающий летом и снова замерзающий зимой, называется деятельным. Дея­тельный слой обычно имеет очень малую несущую способность, по­этому в качестве основания используются мерзлые, не оттаивающие горизонты, лежащие ниже деятельного слоя.

Грунты, находящиеся в вечномерзлом состоянии, имеют высо­кую несущую способность. Основная трудность заключается в необ­ходимости оградить эти грунты от тепловыделений в процессе экс­плуатации зданий, не допустить их оттаивания. Для этого использу­ют специальные приемы строительства. Наиболее распространенным является строительство зданий на свайных фундаментах с проветри­ваемыми высокими подпольями. Многолетний опыт эксплуатации зданий на севере показал, что такой прием вполне себя оправдал. Важно только не допускать утечки воды из инженерных сетей и по­падания ее в подполье. При прокладке трубопроводов предусматри­вают исключение теплового воздействия на грунты, прокладывая трубопроводы на эстакадах, в проветриваемых подпольях.

Геоморфологические условия - это рельеф, геологическое строе­ние, история развития и закономерности его динамики.

При решении градостроительных задач большое значение имеет рельеф поверхности застраиваемой территории. Характер рельефа может оказывать существенное влияние на условия строительства. Рельеф местности выражается величиной уклонов в процентах: где /-уклон, %;

Ып - разность отметок двух соседних горизонталей, м; расстояние между горизонталями, м. Наиболее благоприятным считается ровный рельеф с уклоном от 0,5 до 3%, а также слабопересеченный рельеф с уклоном 3-6%. Равнинный и слабопересеченный рельеф наиболее удобен для всех видов застройки. На таком рельефе возведение жилых и обществен­ных зданий, производственных объектов, прокладка улиц, организа­ция стока поверхностных вод не требуют больших объемов работ по вертикальной планировке территории.

Малый уклон на территории города (менее 0,5%) затрудняет от­вод поверхностных вод, в связи с чем необходимо проводить ком­плекс работ по вертикальной планировке территории.

Рельеф с уклоном от 6 до 10% оценивается как пересеченный, однако относится к благоприятной категории. Неблагоприятным с градостроительной точки зрения считается сильнопересеченный рельеф - с уклоном от 10 до 20%. Уклоны более 20%, а в горных районах более 30% являются особо неблагоприятными.

Большие уклоны требуют значительного объема работ по вер­тикальной планировке при подготовке территории для застройки. Кроме того, размещение застройки на крутых склонах весьма не­удобно как в строительстве, так и в эксплуатации.

Характер рельефа в определенной степени предопределяет сис­тему застройки, направление улиц и магистралей в городах. На сред­нем пересеченном рельефе с холмистыми участками здания разме­щают, как правило, вдоль склонов, что обеспечивает удобства про­кладки инженерных сетей, а также транспортного движения.

На сложном рельефе с крутыми склонами здания размещают обычно на разных уровнях по отношению к улицам. Такое располо­жение зданий (вдоль горизонталей) обеспечивает минимум объемов земляных работ при привязке зданий к рельефу. При размещении зданий на сложном рельефе поперек горизонталей приходится пред­варительно выполнять значительные объемы земляных работ в связи с разницей отметок на концах зданий. В таком случае с одной сторо­ны зданий появляются цокольные этажи, а с другой - проводится за­глубление в землю первых этажей

Гидрологические условия связаны с режимом открытых водных пространств. Реки с незапамятных времен играли наибольшую роль в образовании и развитии городов и продолжают оказывать, хотя уже гораздо меньшее, влияние на развитие городов. Примерно 80% горо­дов на земном шаре находятся на берегах рек или в близком соседст­ве с ними.

Объясняется это полезными и необходимыми функциями, кото­рые выполняют реки: источники питьевой воды и воды на техноло­гические нужды производства, пути сообщения, места отвода сточ­ных вод, рекреационные места, а также эстетический элемент окру­жающей среды.

Развитие техники отчасти обесценило эти функции, заменив их доставкой воды по водопроводу из артезианских скважин, построй­кой железных дорог, шоссе, устройством канализации, бассейнов. Поэтому новые города возникают и вдали от естественных водных артерий. Однако и сегодня значение гидрологических условий в функционировании и развитии города велико.

Оценка гидрологической среды включает в себя следующие по­казатели: протяженность и глубина рек, уровень воды (средний и па­водковый), характер берегов, площадь зеркала водохранилищ и озер, площадь водосбора, условия питания рек и расходы воды, скорость течения, продолжительность паводка, ледостава и ледохода.

Эти данные нужны для регулирования водного режима, опреде­ления возможности судоходства, организации предприятий по защи­те от затопления, использования прибрежной полосы, а также для выяснения возможностей водоснабжения города и организация водо­сброса.

Ландшафтные характеристики имеют большое значение для внешнего облика города, его выразительности и выбора наиболее ин­тересных точек для застройки.

Ландшафт - это вид местности, характеризуемый комплексом объемно-пространственных признаков природной среды, которые, взаимодействуя друг с другом, образуют единое целое (например, равнинный ландшафт, горный, холмистый и т. п.). Группы смежных ландшафтов образуют природную зону.

:.(. Ландшафт придает индивидуальность конкретной местности, и его характеристики учитываются при архитектурно-планировочныхоценках территории. При анализе территории выделяют наиболее красивые и выразительные участки и отмечают их как места для наи­более интересной в архитектурном плане застройки.

Связь пространственной организации города с особенностями его природной и планировочной ситуации можно проследить на примере многих городов мира, например, Будапешта, Лондона, Москвы, Пари­жа, Праги, Санкт-Петербурга, Стокгольма и многих других.

Дата добавления: 2014-01-15