Планирование строительных работ в различные сезоны года и организация строительства в целом в значительной степени определяются климатическими условиями района размещения объекта.
1. Организация и производство строительных и монтажных работ, планирование продолжительности строительства с точки зрения возможности выполнения тех или иных операций (бетонирование, монтаж, отделочные работы и т. д.), использование техники, необходимости специальной модификации механизмов и т. д.
2. Производство работ в зимнее время на открытом воздухе
с точки зрения производительности труда человека в зависимости от климатических условий.
Потери рабочего времени из-за климатических условий весьма велики и для правильного планирования будущих затрат на строительство требуется введение специальных коэффициентов на нормы расхода времени рабочих и механизмов, исчисляемых по действующим нормативным документам. Так, например, по метеорологическим условиям в Норильске простои в различные месяцы составляют до 10—15% рабочего времени.
Влияют ли погодные условия на строительные работы? | «Экспертное время» с участием Д.А.Дуюнова
Следует также отметить, что производительность машин резко снижается из-за снегозаносов, ухудшения видимости во время метелей, наличия снега на рабочем месте и состояния грунта при земляных работах.
Продолжительность строительства предприятий, зданий и сооружений определяется действующими нормами с введением для Севера соответствующих поправочных коэффициентов [26].
Применяющиеся в настоящее время добавки не всегда достаточно обоснованы и, по мнению некоторых исследователей, в ряде северных районов должны быть увеличены, против нормативов для обычных условий примерно на 20%.
Основное увеличение затрат на строительство падает на зимние месяцы, в течение которых климатические условия больше всего влияют на производство строительных и монтажных работ.
Поэтому целесообразно несколько более подробно остановиться на особенностях зимнего периода в исследуемых районах. Согласно ЕНиР-1969 [13], утвержденным Госстроем СССР и Государственным комитетом СМ СССР по вопросам труда и заработной платы, зимним считается период с температурой воздуха 0°С и ниже.
Вся территория Советского Союза разбита на температурные зоны, по которым распределяются поправочные коэффициенты к нормам времени и расценкам (рис. 24). В качестве примера в табл. 91 приведены усредненные поправочные коэффициенты из ЕНиР для нескольких температурных зон.
Согласно ЕНиР, все строительно-монтажные работы делятся на три группы:
I группа—железобетонные, кузнечно-слесарные, отделочные, плотничные, столярные, стекольные работы и др.;
II группа — прокладка наружного водопровода и канализации, трубопроводов, внутренней сети водопровода, газоснабжения, центрального отопления, производство каменных и кровельных работ, изготовление стальных конструкций, кладка промышленных печей, монтажные и электромонтажные работы.
III группа.— укладка трубопроводов через реки и водоемы, монтаж строительных конструкций, электромонтажные работы линий электропередачи и связи, радиосооружения и др.
Погодные условия вносят коррективы в строительство❄️ Но критичны ли эти минусы? Узнаем в след.видео!
Добавочная оплата и увеличенные нормы расхода времени применяются в районах с суровыми климатическими условиями в течение 6—7 месяцев в году. Поэтому возникает необходимость в разработке специальных комплексных характеристик, позволяющих более полно и обоснованно учитывать климатические особенности района.
Поправочные коэффициенты применяются к ЕНиР на работы, выполняемые в зимних условиях на открытом воздухе и в необогреваемых помещениях. Коэффициентами предусматривается компенсация дополнительных затрат рабочего времени из-за стесненности движений в теплой одежде, пониженной видимости, наличия снега и льда на рабочем месте, усложнения технологического процесса, а также из-за производства работ на незащищенных от ветра местах.
Поправочные коэффициенты к ЕНиР увеличиваются в зависимости от ветра.
Так, в Заполярье и горных районах при силе ветра 4—5 баллов они увеличиваются на 15%, а при 6 баллах — на 20%; во всех районах, в том числе и в Заполярье и горных районах, при производстве монтажных и верхолазных работ на высотных сооружениях при силе ветра 4—5 баллов — на 15%.
Производство всех монтажных работ при ветре 6 баллов и более не допускается.
Рассмотрим несколько подробнее влияние метеорологических условий на производство некоторых наиболее обширных строительных работ зимой.
Бетонные и железобетонные работы. Как показали специальные исследования, оптимальными температурами для твердения бетона являются средние температуры воздуха 15—20° С. При таких температурах твердение происходит на 28-е сутки. При указанных значениях температуры и относительной влажности 90% и более образуется марочная прочность бетона.
В зимнее время в бетон вводятся различные добавки, позволяющие добиться необходимой прочности, не замораживая его. В ряде случаев при производстве бетонных работ применяется способ термоса, сущность которого заключается в том, что уложенный бетон набирает заданную прочность за время остывания от своей начальной положительной температуры до 0° С. Время термосного выдерживания бетона, в течение которого он набирает заранее выбранную прочность, определяется температурой наружного воздуха и температурой бетона в начале и конце выдерживания (табл. 92).
Каменные работы. Производство каменных работ в зимнее время значительно осложняется воздействием низких температур воздуха на растворы, применяющиеся при кладке. Существуют различные методы производства каменных работ зимой — например, частичное или полное замораживание раствора. В зависимости от этого выбираются значения расчетных температур воздуха. Так, при частичном замораживании раствора для твердения должна быть обеспечена температура —15° С. Температурный режим, при котором производится кладка, определяет и марку раствора.
В зависимости от температурно-ветрового режима устанавливается температура раствора, которую он должен иметь в момент доставки на рабочее место (табл.
93). В момент производства работ, естественно, используются данные о текущей погоде, для планирования же могут быть использованы климатические данные. Укажем, что при производстве отделочных работ (штукатурка, малярные работы и т. д.) также используются метеорологические данные, в частности сведения о температуре и скорости ветра, так как сушка помещений и подготовка их к отделке во многом зависят от метеорологических условий внешней среды (табл. 94).
Для производства строительно-монтажных работ кроме подробных климатических данных, указанных выше для зимнего периода, необходимы некоторые сведения и для других сезонов года. Так, например, в течение всего года при скоростях ветра 10 м/с и более прекращается работа башенных кранов, а при скоростях ветра 6—10 м/с прекращается монтаж стеновых панелей.
В летнее время прекращение строительных работ может быть вызвано интенсивными (10 мм/сут и более) осадками, грозами, туманами.
Как указывалось выше, в потери рабочего времени включаются также перерывы в работе по состоянию работающего. Так, при определенных сочетаниях температуры и ветра либо прекращается работа на открытом воздухе, либо назначаются перерывы на обогрев. Критерии жесткости погоды устанавливаются специальными постановлениями местных Советов депутатов трудящихся.
Рассмотрим некоторые климатические характеристики, которые могут быть использованы при составлении планов организации и производства строительно-монтажных работ.
Климатические особенности производства работ
Существует много различных методов определения потерь рабочего времени, связанных с неблагоприятными климатическими условиями. В некоторых из них используют средние многолетние данные различных метеорологических элементов (температуры воздуха, скорости ветра, туманов, гроз, осадков и т. д.). Однако использование этих данных иногда приводит к неточностям.
1. Практически во всех методах расчета потерь рабочего времени используются данные о числе дней с явлением, но не учитывается его непрерывная продолжительность, и часто один и тот же день учитывается дважды из-за того, что в начале суток мог бы быть дождь, потом гроза, затем сильный ветер. Разделение этих факторов во многих случаях достаточно трудоемко, вследствие чего полученные результаты часто бывают завышенными. Поэтому использование числа дней с явлением приводит к неточностям расчета. Необходимо введение более обоснованного измерителя, а также выделение основных факторов, являющихся определяющими в данных климатических условиях.
2. Длительность зимнего периода определяется по средним многолетним данным о дате перехода температуры воздуха через 0° С. Учитывая значительную изменчивость погодных условий в различные годы, а также влияние местоположения на температуру воздуха, следует признать, что такие расчеты недостаточно достоверны и требуют уточнения.
Основными метеорологическими элементами, определяющими условия производства работ в зимнее время, являются температура воздуха как критерий длительности зимнего периода и сочетание температуры воздуха и скорости ветра, характеризующие работу на открытом воздухе.
К числу дополнительных факторов, обусловливающих перерывы в работе, относятся осадки, туманы в период положительных температур, грозы, метели и т. д.
Климатические особенности Восточной Сибири и Дальнего Востока таковы, что в летний период высокие температуры являются эпизодическими и особого учета при организации строительства не требуют. В южных же районах страны учет летних условий так же важен, как в северных районах зимних.
Для характеристики условий производства строительных работ в зимнее время необходимо рассмотреть длительность зимнего периода, повторяемость различных сочетаний отрицательных температур и скоростей ветра, непрерывную продолжительность низких температур и т.
Территория Восточной Сибири и Дальнего Востока характеризуется продолжительным зимним периодом, основными особенностями которого являются либо очень большая длительность низких температур (Якутия), либо труднопереносимые сочетания низких температур с достаточно большими скоростями ветра.
Как указывалось выше, за начало зимнего периода принята дата перехода температуры воздуха через 0°С. Температурные зоны по ВНДЗ-69, определяющие этот период, охватывают значительные территории, отличающиеся большим разнообразием рельефа. Однако для всей рассматриваемой территории принимается некоторая средняя дата перехода температуры через 0° С независимо от того, что наблюдается в действительности (табл. 95).
Подробный анализ по данным метеорологических станций длительности зимнего периода, нормируемого ВНДЗ-69 [9], показал следующее:
1) на равнинных территориях разность в длительности зимнего периода по данным отдельных пунктов и по ВНДЗ-69 составляет, как правило, несколько дней и может быть оставлена без изменения;
2) в предгорьях и горных районах, в особых условиях рельефа разность в длительности зимнего периода достигает 20 дней и более, и данные, помещенные в ВНДЗ-69, нуждаются в уточнениях (табл. 96).
Согласно ВНДЗ-69, длительность зимнего периода определяется по датам его начала и конца. Как известно, даты перехода температур через соответствующий предел значительно меняются от года к году. Поэтому использование лишь средних многолетних данных, естественно, приводит к необходимости либо актировать доплату по сравнению с нормами, либо начинать ее после совершившегося перехода.
В качестве примера изменения дат перехода температуры воздуха через определенные пределы приведена табл. 97.
Данные таблицы показывают, какова изменчивость дат перехода температуры воздуха через 0° С, и свидетельствуют о том, что необходимо принять несколько иные критерии оценки длительности зимнего периода. Наиболее целесообразно, по-видимому, принять следующие критерии:
1) для планирования производства строительных работ использовать средние многолетние данные о длительности периода с температурой 0°С и ниже и вероятностные значения этих величин;
2) в каждом конкретном году начало и конец зимнего периода устанавливать по фактическому переходу температуры воздуха через 0° С. Переход следует считать совершившимся, если в течение 3—5 дней средняя суточная температура воздуха будет 0° С и ниже.
Территория исследуемых районов характеризуется значительным разнообразием рельефа и сложностью распределения температуры воздуха. В соответствии с этим и переход температуры воздуха через 0° С весной и осенью происходит в течение довольно длительного времени. В северной части переход через 0° С происходит во второй половине сентября, а на возвышенностях северо-восточной части еще раньше — в первой декаде этого месяца. На исследуемой территории выделяются две более теплые области:
1) юго-западная часть территории — район Красноярска, Предбайкалье и часть Забайкалья, где переход через 0° С осуществляется в период начало — середина октября;
2) Приамурье, побережье Охотского моря, район Сихотэ-Алиня, Дальневосточное побережье, Сахалин, Камчатка, где переход через 0 °С осуществляется в период начало октября — вторая декада ноября.
Итак, по средним многолетним данным, начало зимнего периода на большей части описываемых районов приходится на половину сентября, лишь на небольшой территории — на начало октября.
Весной переход температуры через 0° С начинается в первой декаде апреля в южной части территории, в первых числах апреля в районе Владивостока. Во второй декаде апреля переход через 0° С происходит в Хабаровском крае и частично в Забайкалье. До конца апреля — начала мая температура выше 0°С устанавливается в Предбайкалье и в северной части Читинской области. На возвышенностях в этих районах переход через 0° С сдвигается на конец первой декады мая.
На Среднесибирском плоскогорье период перехода через 0° С изменяется от первой декады мая в южной части до первой декады июня в северной. Иными словами, по этой территории, не очень значительной по протяженности, наступление весны длится месяц.
В горных районах правобережья Лены и на Чукотке пере-220
ход через 0° С бывает во второй половине мая, а на северном побережье — в первой декаде июня. Длительность зимнего периода составляет в ряде районов 9—10 месяцев.
Значительный интерес представляют данные о длительности периодов с температурой —10, —20, —30, —40° С, характеризующих условия производства различных строительных работ.
По исследованиям Г. Г. Зыковой [16] и проведенным нами расчетам (табл. 98), на значительной части исследуемой территории температура —10° С и ниже (рис. 25) наблюдается в течение 3500—4500 ч в год, а в Якутии, в» глубоких выхоложенных долинах, до 5000 ч и более.
Наибольшая продолжительность периодов с температурой —10° С и ниже наблюдается на северном побережье (5000 ч и более), что объясняется медленным подъемом температуры весной. Для сравнения укажем, что в районах, удаленных от моря, как, например, в долинах рек Яны и Индигирки устойчивый переход температуры через —10°С происходит на 20—30 дней раньше, чем на побережье.
На побережьях дальневосточных морей длительность периодов с температурой —10° С и ниже составляет от 2000— 2500 ч до 2000—1500 ч (на юге Камчатки и Сахалине). В горах Сихотэ-Алиня и в горах Камчатки эта продолжительность возрастает до 2600—2800 ч, что, по-видимому, справедливо и для высот более 500 м на Камчатке и 1000 м на Сихотэ-Алине.
Продолжительность . периодов с температурой —20° G (рис. 26) достигает 3500 ч в Якутии и на побережье Ледовитого океана. На распределении этих температур сильно сказываются условия рельефа. В горных котловинах и глубоких долинах температура —20° С наблюдается на много часов больше, чем на равнине.
В долинах рек Забайкалья температура —20° С наблюдается на 400—500 ч больше, чем на склонах хребтов. В горных районах Центральной Якутии температура —20° С наблюдается до 3500 ч, причем с* высотой их количество не возрастает, что объясняется наличием мощного слоя инверсии, препятствующей падению температуры с высотой.
На дальневосточном побережье, на Камчатке и Сахалине температура —20° С наблюдается до 500—1000 ч. На рис. 27 и 28 приведены схематические карты распределения продолжительности периодов с температурой —30 и —40° С. Следует отметить существенное влияние форм рельефа на распределение этих, весьма низких, температур воздуха. В долинах рек и котловинах температура —30° С и ниже бывает на 500—800 ч чаще, чем на склонах и вершинах хребтов. Следует также иметь в виду, что горные хребты, расположенные вдоль побережья восточных морей, обусловливают значительные градиенты температуры на небольшом расстоянии.
Распределение суммарной продолжительности периодов с температурой —40° С и ниже отличается значительным своеобразием. Очень велика повторяемость этих температур в Центральной Якутии, где она достигает 2000 ч в год и обусловлена особенностями рельефа. Так, на склонах Верхоянского хребта на высоте от 800—1000 м температура —40° С и ниже отмечается лишь 300—400 ч в год.
В табл. 98 приведены данные о повторяемости температуры воздуха —50° С и ниже. Как видно из этой таблицы, длительность периода с такой температурой достигает 250—200 ч, а в долинах рек Яны и Индигирки — 500—900 ч в год.
Приведенные выше данные позволяют судить о суммарной продолжительности тех или иных температур. Однако в ряде случаев, особенно при планировании хозяйственных операций или при составлении графика производства работ, возникает необходимость в определении непрерывной длительности тех или иных температур. Имеющиеся данные о непрерывной длительности периодов с различными температурами свидетельствуют о том, что в исследуемом районе в декабре—феврале средняя продолжительность непрерывного периода с температурой ниже —10° С (рис. 29) составляет от 100 ч на восточном побережье до 1600 ч и более в Якутии и на северном побережье, а в долинах Центральной Якутии в течение декабря — февраля температура выше —10° С не повышается (эта область на карте заштрихована).
Средняя непрерывная продолжительность периода с температурой —20° С представлена на рис. 30. В исследуемом районе продолжительность температуры воздуха —20° С и ниже непрерывно отмечается от 600—1000 ч в Якутии до 50—100 ч на Дальнем Востоке и в Забайкалье.
Обобщая данные о непрерывной продолжительности низких ‘температур, отметим следующее: в Восточной Сибири в период с ноября по февраль температура воздуха —15° С и ниже наблюдается в 90—100% времени, а температура —30° С и ниже удерживается непрерывно в течение месяца и более. Длительность температур —40° С в центральные зимние месяцы в Якутии составляет до 50—60 ч подряд, а в некоторых, наиболее выхоложенных местах до 100—200 ч.
Метеорологические условия производства работ в зимнее время
Оценивая метеорологические условия, влияющие на производство работ в зимнее время, следует остановиться на тех требованиях, которые предъявляют к этой информации различные технические объекты. Механизм, работающий на открытом воздухе, подвергается совместному объект в целом, так и на отдельные его узлы и детали.
Так, например, зимой при длительных морозах одновременно с воздействием низких температур при ясной, солнечной погоде возможен обогрев отдельных частей механизма или сооружения, в результате чего температура поверхности будет различной, а следовательно, и прочностные свойства будут меняться. Как известно, одной из основных характеристик метеорологического воздействия на технические изделия механизмы и сооружения следует считать температуру поверхности. Эта температура устанавливается в результате воздействия комплекса метеорологических факторов и свойств самого изделия — температуры воздуха, солнечной радиации, ветра, влажности, цвета и фактуры поверхности, физических свойств материала, из которого это изделие выполнено. Однако в настоящее время не разработана методика расчета температуры поверхности изделий, и поэтому можно лишь по косвенным данным и только качественно оценить эти величины. Для зимних условий температура поверхности изделия и температура воздуха мало различаются, и наиболее суровые условия зимы с достаточной степенью точности можно оценить по данным о температуре воздуха.
Наиболее низкие температуры воздуха — абсолютные минимумы — имеют вероятность один раз в 70—80 лет и длительность их воздействия может быть принята равной 6 ч подряд.
В Восточной Сибири абсолютные минимумы достигают наибольших значений в СССР. Абсолютные минимумы в Иркутской области достигают —58. —60° С, в Якутии их значения колеблются в широких пределах, от—46. —54° С на островах и побережьях моря Лаптевых и Восточно-Сибирского моря до —51. —65° С на северо-западе Якутской АССР, в Приморской, Индигирской и Колымской низменностях; —51. —69° С в в восточных горных районах; —58. —66° С в Центральной Якутии. Несколько выше абсолютные минимумы (—35. —57° С) на побережьях Охотского и Берингова морей и на Чукотском полуострове. Приведенные данные об абсолютном минимуме температуры свидетельствуют об очень суровых зимних условиях на территории описываемых экономических районов.
Как указывалось выше, абсолютные минимумы температуры имеют вероятность один раз в 70—80 лет, и для многих расчетов в качестве более характерной величины можно рекомендовать средний из абсолютных минимумов температуры — значение, возможное один раз в два года. Средний из абсолютных минимумов выше абсолютного минимума в Якутии на 6—7° С, а на остальной территории исследуемых районов на 8—10° С.
В наиболее холодной части территории описываемых районов средний из абсолютных минимумов температуры опускается до —62. —64° С (горные районы Якутии, Чукотский национальный округ). Здесь минимальные температуры с вероятностью 95% опускаются до —59. —61° С.
Приведенные данные о наиболее низких температурах с те дует принимать в расчет при изготовлении тех механизмов или технических изделий, которые должны работать бесперебойно Однако в ряде случаев можно прерывать работу механизмов и’ следовательно, в расчет может быть принята более высокая температура воздуха с длительностью воздействия в течение суток и более. В качестве такой температуры может быть использована средняя многолетняя температура самых холодных суток трех и пяти суток подряд (24, 72, 120 ч)
Приведенные данные о наиболее низких температурах следует принимать в расчет при изготовлении тех механизмов или технических изделий, которые должны работать бесперебойно. Однако в ряде случаев можно прерывать работу механизмов и, следовательно, в расчет может быть принята более высокая температура воздуха с длительностью воздействия в течение суток и более. В качестве такой температуры может быть использована средняя многолетняя температура самых холодных суток, трех и пяти суток подряд (24, 72, 120 ч).
Подробно методика расчета t1 и t5 изложена выше. Здесь укажем лишь, что наиболее низкие значения этих температур в СССР наблюдаются в Восточной Сибири и достигают —55. —60° С и —50. —55° С соответственно.
Данные о термическом режиме зимы позволили предложить районирование (рис. 31), вошедшее в ГОСТ 15150-69 [10] и используемое при проектировании оборудования и различных изделий. Согласно ГОСТу, районы I—III представляют собой территорию, для которой оборудование должно поставляться в специальном, северном исполнении. Использование данных о длительных понижениях температур (от 1—3 до 5 суток) дает возможность заранее предусмотреть простои машин и механизмов.
Обобщая все приведенные выше данные о термическом режиме в свете поставленной в этом разделе задачи производства работ в зимнее время, отметим следующее.
В Восточной Сибири и на Дальнем Востоке наблюдаются длительные периоды низких температур и для большей части территории требуется специальное, северное исполнение машин, механизмов и т. д.
При проектировании их для этих районов следует использовать данные о температуре воздуха различной вероятности и длительности воздействия.
Одной из важных климатических характеристик, определяющих возможность и метеорологические условия производства работ на открытом воздухе, является температурно-ветровой режим. Необходимость в предварительной оценке возможных критических сочетаний температуры и ветра определяется тем, что при некоторых значениях отрицательных температур и скоростей ветра прекращаются строительные и монтажные работы. Критические сочетания значений температуры воздуха и скорости ветра, при которых вводятся ограничения на работу, определяются специальными постановлениями городских Советов депутатов трудящихся.
Учитывая значительное разнообразие климатических условий в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке, а следовательно, и большое разнообразие критических условий, приведем повторяемости значений температуры и скорости ветра, по сочетаниям которых может быть определен процент нерабочего времени. В соответствии с результатами исследований гигиенистов можно выделить различные сочетания температуры воздуха и скорости ветра, влияющие на работу и общее самочувствие людей, работающих на открытом воздухе.
Введя понятие режима сильного и очень сильного охлаждения (или суровых условий погоды) при температуре —12° С и ниже и ветре 10 м/с и более, при температуре —20° С и ниже и ветре 6—9 м/с и т. д., можно оценить изменение этих условий в различных районах и вклад каждого из выбранных сочетаний в их общую продолжительность (табл. 99).
Наиболее длительный период с режимом сильного охлаждения наблюдается в центральных районах Якутии, где он составляет от 50 до 65% времени года. На северном побережье его длительность уменьшается до 30—35% (Тикси — 35,8%, Амбарчик— 30,7%). В южной части Красноярского края, Предбайкалье и Забайкалье, а также на Дальнем Востоке, в Приамурье и Приморье длительность этого периода колеблется от 2—3 до 8—10% времени года. Следует оговорить вклад каждого из составляющих этого сочетания в температурно-ветровой режим исследуемой территории. Для большей наглядности рассмотрим несколько меридиональных разрезов в разных районах Восточной Сибири и Дальнего Востока.,
В западной части территории (Остров Диксон — Красноярск) следует в первую очередь отметить уменьшение периода суровых условий от 28% на острове Диксон до 3—5% в районе Красноярска — Минусинска. При общем уменьшении суровости с севера на юг преобладающая роль низких температур усиливается. Так, период с температурой —34° С и ниже при ветре 0—3 м/с на ст.
Остров Диксон составляет 2,2%, а в Енисейске и Туруханске 3,7 и 5,4% соответственно. На северном побережье, например в бухте Тикси, зимние условия отличаются значительной повторяемостью отрицательных температур при скорости ветра 10 м/с и более (до 800—900 ч в год), а в 5—8% времени года бывают низкие температуры при штилях и ветрах 2—9 м/с. В долине Лены (Жиганск) низкие температуры (—34° С и ниже) обычно наблюдаются при безветрии (16% времени года, или почти 2 месяца в году).
Однако особенностью суровости климата Восточной Сибири является и то, что здесь значительно число случаев, когда низкие температуры сопровождаются ветром скоростью 2—9 м/с. Повторяемость таких условий достигает 17—18% (т. е. тоже 2 месяца в году), а в переходные сезоны до 200—250 ч возможны ветры скоростью 10 м/с и более при температуре —12°С и ниже.
В Якутске около 41% времени года приходится на температуры ниже —34° С при слабых ветрах и штилях. В переходные сезоны возможно усиление ветра до 3—4 м/с. В Забайкалье на общем фоне более высоких температур (—34° С и ниже бывает до 2 3 % времени года) суровость погоды определяется температурой воздуха, так как в долинах рек этого горного района скорости ветра, как правило, невелики. На открытых склонах и вершинах гор суровость погоды увеличивается в результате возрастания скоростей ветра.
Большой интерес представляет температурно-ветровой режим северного побережья и Центральной Якутии. Так, по данным ст. Бухта Амбарчик, до 12% времени года бывают ветры скоростью 10 м/с и более при температуре —12° С и ниже и 7% времени года ветры 6—9 м/с при температуре —20° С и ниже. Значительные понижения температур здесь достигают 3—4% времени года.
В Центральной Якутии, как указывалось выше (Верхоянск, Якутск), в 50—65% времени года наблюдается температура воздуха —34° С и ниже при штилях или слабых ветрах. В переходные сезоны скорости ветра возрастают до 2—5 м/с (6—7%) и в редких случаях при повышении температуры до —20° С — до 6—9 м/с.
На Дальнем Востоке, Камчатке и Сахалине режим сильного охлаждения повторяется от 1—2 до 6—8% времени года и в основном определяется действием сильных ветров при относительно высоких отрицательных температурах (Нагаево, Владивосток, Хабаровск, Комсомольск-на-Амуре и др.).
Несколько более подробная характеристика температурно-ветрового режима зимы исследуемой территории приведена в табл. 100. Эти данные могут быть использованы при составлении соответствующих графиков строительных работ и планировании производства работ в целом.
Анализ материалов, характеризующих температурно-ветровой режим зимы в исследуемых районах, свидетельствует о том, что повторяемость суровых погодных условий здесь велика и является основной особенностью климата зим этого района. Поэтому в число ведущих метеорологических факторов, влияющих на производство строительных работ в зимнее время, в первую очередь должен быть введен температурно-ветровой комплекс.
Режим скоростей ветра 8 м/с и более
Как указывалось выше, в зависимости от суровости зимних условий погоды оплата строительных работ значительно изменяется. В связи с этим возникла необходимость в применении норм дополнительных затрат, которые приведены в ВНДЗ-69.
Дополнительная оплата производится тогда, когда температура воздуха опускается до 0° С и ниже при скорости ветра 8 м/с и более. При такой скорости ветра к норме затрат на оплату работ в зимнее время добавляют соответствующие коэффициенты (табл. 101).
Итак, согласно ВНДЗ необходимы данные о числе дней со скоростями ветра 8 м/с и более (4 балла и более). Использование для расчетов дополнительных затрат данных о числе дней с ветром 8 м/с и более вызывает возражения, потому что характеристика эта, устанавливающая факт наличия явления, во многих случаях приводит к завышению или занижению действительной повторяемости явления.
Как известно, в метеорологии днем с явлением принято называть день, в течение которого хотя бы в один из сроков наблюдений отмечалось явление, в данном случае скорость ветра 8 м/с и более. Однако подобная скорость ветра могла быть только в один из сроков наблюдений за день, а могла быть и много часов подряд. Поэтому расчеты с использованием числа дней в некоторых районах увеличивают доплату, а в других — уменьшают. Наиболее целесообразным представляется введение в расчет продолжительности (в часах) действия ветра 8 м/с и более.
Следует оговориться, что приводимые ниже климатические данные могут быть использованы для составления сметы на строительство объекта, а также при разработке графика работ. Фактически доплата определяется по актам, которые составляются по данным о текущей погоде.
Исходными данными для расчетов служат повторяемости скоростей ветра, по которым в пределах зимнего периода определяется процент времени любого месяца или года в целом со скоростями ветра 8 м/с и более. Приведем пример расчета.
Пусть в пункте А зимний период (по средним многолетним данным) длится с 25 октября по 15 апреля.
Следовательно, подлежат оплате 5 дней в октябре, 15 дней в апреле, а с ноября по март все дни полностью.
Повторяемость (%) скоростей ветра 8 м/с и более в этом пункте следующая:
Месяц . X XI XII I II III IV
Повторяемость, % 11.5 13,4 11.4 12,4 15.2 16,8 12.5
Так как в апреле и октябре лишь часть месяца подлежит дополнительной оплате, то определяют, какую часть месяца составляет это время и какова повторяемость расчетной скорости в этот отрезок времени. В приведенном примере в октябре это будет 1,9%, а в апреле 6,4%.
Общая сумма времени действия расчетных скоростей ветра может быть получена либо для каждого месяца, а затем суммирована за год, либо из того расчета, что (как в рассматриваемом примере) длительность зимнего периода составляет 5,8 мес, средняя повторяемость расчетных скоростей ветра 13,7%, а среднее в году число часов месяца 730. Отсюда сумма числа часов с расчетными скоростями ветра будет равна 568. Различие в результатах, полученных двумя способами подсчета, очень незначительно.
При расчете продолжительности ветра определенной скорости было принято, что данные за каждый срок наблюдений характеризует ветер в течение 6 ч. Таким образом, зная повторяемость скоростей ветра, можно определить и длительность его действия.
В табл. 102 приведены данные о продолжительности ветра скоростью 8 м/с и более за зимний период на территории исследуемых районов. По этим данным произведено районирование территории СССР как для зимнего периода, так и для отдельных месяцев, входящих в него (рис. 32).
Районирование выполнено при следующих критериях. При небольшой повторяемости скоростей ветра 8 м/с и более (5—10% времени месяца) в один район включались пункты, в которых различие в длительности ветра указанных скоростей составляет 20—30 ч. При повторяемости расчетных скоростей до 25—50% времени месяца в один район вошли пункты, в которых различие в длительности ветров 8 м/с и более составляет 100—150 ч. Такое укрупнение объясняется тем, что изменчивость ветра в зависимости от условий местоположения очень велика и при обобщении данных отдельных станций по территории приходится укрупнять градации по районам. Всего выделено 5 районов при районировании по месяцам и 3 района для года (табл. 102).
Как известно, скорости ветра в значительной степени определяются условиями местоположения метеорологической станции, на которой производятся измерения. В связи с этим обобщение данных о скоростях ветра может быть справедливым лишь для определенных условий местоположения. При районировании (рис.
32) за основу были приняты данные метеорологических станций, местоположение которых характерно для района. Поэтому в пунктах внутри района, расположенных в особых условиях, повторяемость скоростей ветра может быть несколько выше или ниже принятой по району. Так, например, в Центральной Якутии в пунктах, расположенных в долинах рек, повторяемость ветра скоростью 8 м/с и более очень мала, практически в зимние месяцы такие скорости здесь отсутствуют. Однако на открытых склонах и особенно на возвышенностях скорости 8 м/с и более будут наблюдаться в 6—10% времени месяца.
На картах (рис. 32) заштрихованы горные области, на которые районирование не распространяется, так как повторяемость скоростей ветра в горах зависит в основном от условий местоположения. Для пунктов, расположенных в горных районах, данные о ветре могут быть получены из табл. 104.
Восточная Сибирь характеризуется малой повторяемостью ветра скоростью 8 м/с и более во все месяцы зимнего периода (I район). Особенностью годового хода таких скоростей ветра в Якутии является почти полное отсутствие их с декабря по февраль. Незначительное повышение повторяемости скоростей ветра 8 м/с и более прослеживается на картах по расположению I и II районов. Так, если в декабре — феврале к I району относится большая часть Среднесибирского плоскогорья, а также Предбайкалье и Забайкалье, то в марте скорости возрастают и вся западная часть исследуемой территории относится ко II району. В апреле и мае небольшая повторяемость скоростей ветра 8 м/с (I район) характерна для горных долин и некоторой части Забайкалья.
Наибольшая повторяемость расчетных скоростей ветра отмечается по побережьям морей, в долине р. Лены, на Сахалине и Камчатке (III—IV районы). На Чукотке в центральные зимние месяцы наблюдается большая повторяемость ветра скоростью 8 м/с и более и значительный градиент скоростей между открытыми северо-восточными районами Чукотки и внутренними горными районами, находящимися под воздействием мощного зимнего антициклона.
На Камчатке и Сахалине повторяемость расчетных скоростей ветра на открытых побережьях и мысах велика (IV район, а в некоторых случаях V район). Наблюдается значительное различие в повторяемости расчетных скоростей на ветренных побережьях и защищенных внутренних районах. Это свидетельствует о том, что использование данных соседних станций правомочно лишь при условии одинаковости их местоположения. Следует обратить внимание на то, что в некоторых районах Дальнего Востока и Чукотки наблюдается большая повторяемость ветра скоростью 8 м/с и более, достигающая 40—60 % времени месяца. Эта повторяемость мало изменяется в течение периода октябрь—март.
Рис.32. Районирование территории СССР по повторяемости ветра скоростью 8 м/с и более.
Рис.32. Районирование территории СССР по повторяемости ветра скоростью 8 м/с и более.
Рис.32. Районирование территории СССР по повторяемости ветра скоростью 8 м/с и более.
При районировании за весь зимний период было выделено 3 района, охватывающих территории с повторяемостью ветра скоростью 8 м/с и более до 10% времени зимнего периода (I район), до 30% м (II район) и более 30% (III район).
В Восточной Сибири в течение зимнего периода скорости ветра 8 м/с и более отмечаются от 20-30 ч в защищенных долинах и котловинах до 700-800 ч в более открытых и доступным ветру местам. На северном побережье и Дальнем Востоке суммарная продолжительность этих ветров за зимний период увеличивается до 1000-1500 ч, а на открытых дальневосточных побережьях и на крайнем Северо-Востоке до 2000—3000 ч.
Продолжительность осадков, туманов и
больших скоростей ветра
Известно, что выполнение строительных работ зависит от осадков, туманов, а в ряде случаев и от значительных скоростей ветра. Так, например, при скорости ветра 6—10 м/с и более затруднен монтаж стенных панелей, а при ветрах более 10 м/с прекращается работа башенных кранов. Таким образом для того чтобы иметь возможность оценить длительность будущего строительства, возможное удорожание строительных работ производимых в зимнее время, и составить график хода строительных работ, необходимо знать продолжительность действия всего этого комплекса в пункте строительства
В связи с этим весьма важной характеристикой является продолжительность осадков, а для зимнего периода продолжительность устойчивого снежного покрова, а также возможность выпадения снега до установления устойчивого снежного покрова и длительность выпадения смешанных осадков.
Смешанные осадки, т. е. осадки, состоящие из снега и дождя, на исследуемой территории наблюдаются в сентябре—октябре, частично в ноябре и марте, в апреле—июне. На рис. 33 представлено распределение смешанных осадков в процентах от суммы осадков, выпадающих в данном месяце.
В июне смешанные осадки наблюдаются в северной половине исследуемых районов, где они составляют 5—10% месячной нормы, а на побережье азиатской территории Советского Союза смешанные осадки в июне составляют 30—40% нормы. В мае смешанных осадков больше, естественно, в южной части описываемой территории (20—40% нормы), а в северной и особенно в северо-восточной части они составляют 10—20% нормы за месяц. В апреле смешанные осадки 20—30% нормы наблюдаются в южной и юго-западной частях территории, а также на Камчатке и Сахалине. Побережья и горная часть Восточной Сибири к этому времени в основном заняты еще снегом, и смешанные осадки здесь выпадают лишь в количестве 5—10% нормы. В марте смешанные осадки наблюдаются лишь в южной части Красноярского края (5—10%) и в некоторых районах Камчатки.
Рис 33-1. Количество смешанных осадков в процентах от месячной суммы.
В ноябре, как и в марте, смешанные осадки в количестве 5—10% нормы наблюдаются в южной и юго-западной частях. Однако на северо-востоке исследуемой территории таких осадков бывает уже до 10—15%, на Камчатке —до 25—30% нормы, на Сахалине и Дальнем Востоке — от 5% в северных районах до 20—25% в южных.
Октябрь характеризуется значительной повторяемостью смешанных осадков на всей описываемой территории. Так, на Северо-Востоке, Камчатке, Сахалине, а также в южной и западной части района смешанные осадки составляют 20—25%, местами до 30% нормы. На северном побережье и в горных районах Северной Якутии доля смешанных осадков мала, так как в этих местах в октябре в основном уже выпадает снег.
Весьма своеобразно распределение смешанных осадков в сентябре. В соответствии с надвигающейся зимой смешанные осадки до 30% нормы наблюдаются на северном побережье и в некоторых северных районах Колымы. Во всей Якутии, особенно в ее горной части, смешанные осадки в сентябре достигают уже 20% нормы. В южной же части территории температура воздуха еще высока и осадки, как правило, выпадают в виде дождя и лишь в 5% времени (в конце месяца) здесь появляются смешанные осадки.
Как видно из приведенных данных, за исключением июля и августа, смешанные осадки на описываемой территории выпадают в любом месяце года.
Доля твердых осадков в сентябре к северу от 60° с. Ш. быстро нарастает от 5 до 40%. В октябре твердые осадки уже выпадают повсеместно, от 10% на юге до 90—100% на севере Восточной Сибири. Однако на всем Тихоокеанском побережье их доля не превышает 40%.
В ноябре лишь на юге Приморского края доля твердых осадков составляет менее 50% месячной суммы, а на остальной территории побережья окраинных морей Тихого океана она достигает уже 80%. В январе — феврале твердые осадки составляют 100% месячной суммы. То же относится и к марту, за исключением Приморья, где их доля снижается до 80—90%.
В апреле на континентальной части сохраняется 100% твердых осадков, но на Камчатке их доля уменьшается до 80—90%, а на юге —до 60%. В Приморском крае в апреле доля твердых осадков уменьшается до 50%, а на юге —до 30%. В мае изолинии доли твердых осадков принимают широтное направление лишь к северу от 50° с. ш. и доля твердых осадков равномерно увеличивается от 10 до 90% на побережье Северного ледовитого океана (рис. 34 и 35).
Данные об особенностях распределения снежного покрова и его высоте приведены в разделе 1.5. Здесь укажем лишь, что описываемые районы характеризуются длительным залеганием снежного покрова, значительной его высотой и длительными метелями.
Все эти особенности необходимо учитывать при составлении графиков строительства, а также при рассмотрении вопроса о порядке хранения строительных материалов.
Обобщая приведенные выше данные о метеорологических характеристиках, влияющих на производство строительных работ, особенно в зимнее время, можно высказать ряд рекомендаций, позволяющих более полно и правильно учесть воздействие внешней среды.
В табл. 103 дан перечень характеристик, необходимых для обоснования и организации строительных работ, и в качестве примера приведены значения этих характеристик для нескольких пунктов исследуемой территории. Как видно из таблицы, метеорологические характеристики, рекомендуемые для планирования зимних строительных работ, учитывают практически все основные требования к метеорологической информации, возникающие в процессе составления подобного плана. По ним можно оценить длительность периодов, в течение которых необходима доплата за работу или невозможно производство тех или иных работ. Так, например, в Иркутске при длительности зимнего периода (т. е. периода с температурой 0° С и ниже) 4224 ч доплата за строительные работы, производимые при скорости ветра 8 м/с и более, должна быть запланирована на 300 ч, а в Петропавловске-Камчатском на 2300 ч. Монтаж стеновых панелей из-за скорости ветра 10 м/с и более нельзя производить во Владивостоке 1800 ч, а в Якутии лишь 61 ч и т. д.
В зависимости от температуры воздуха выбираются растворы при кладке стен, устанавливаются марки бетона и определяется время его выдерживания. Например, в Якутске в году бывает 2450 ч с температурой —30° С и ниже и естественно, что такую температуру нужно учитывать при выборе материалов и планировании производства работ. Во Владивостоке такие значения температуры бывают лишь эпизодически.
В результате проведенного исследования для СНиП и других документов, определяющих организацию строительных работ, можно рекомендовать следующее.
1. Вместо климатических данных, имеющихся в ВНДЗ, Справочных пособиях по производству строительных работ в зимнее время и ЕНиР, ввести метеорологические характеристики, аналогичные приведенным в табл. 103 и 104. Для Восточной Сибири и Дальнего Востока эти данные приведены в приложении.
2. Определение длительности зимнего периода в каждом конкретном году устанавливать по дате перехода температуры воздуха через 0° С по данным наблюдений на метеорологической станции пункта строительства. Многолетнюю длительность зимнего периода определять по числу дней с температурой О С и ниже по данным «Справочника по климату СССР» или по материалам, полученным от Госкомгидромета.
3. При выполнении крупных строительно-монтажных работ в пунктах, где не проводятся метеорологические наблюдения, необходимо организовать наблюдения за температурой воздуха и скоростью ветра. Сравнение полученных результатов наблюдении с многолетними данными близлежащей метеорологической станции позволит обосновать и уточнить расчетные метеорологические параметры в месте производства работ.
Источник: scibook.net
Метеорологическое обеспечение строительства
Строительная индустрия включает в себя строительство промышленных, коммунальных объектов, транспортных магистралей, объектов социального назначения. Это отрасль базируется на производстве строительных материалов, строительной и транспортной техники. Выполнение всех этапов строительства (от нулевого цикла до отделочных работ) зависит от условий погоды. Влияние неблагоприятных условий выражается в потере рабочего времени, в простое строительной техники и транспорта и в порче строительного материала и оборудования.
Температура воздуха, осадки, ветер оказывает влияние на весь ход строительных работ, подвоз строительных материалов, работу кранов и другие виды.
Для определенных климатических поясов и отдельных видов работы установлены предельные температурно-ветровые нагрузки, при которых выполнение работ ограничивается или прекращается.
Поэтому в строительной индустрии используются прогнозы погоды как суточные, трехдневные, периодные и месячные, которые позволяют уточнить очередность работ, расстановку рабочей силы и техники, прекращение отдельных видов работы и замену одних видов другими. От прогноза ветра зависит работа строительных кранов. В случае штормового ветра краны приостанавливают работу и они отводятся на безопасную стоянку. Эти штормовые оповещения должны быть доведены до прорабов, которые принимают необходимые решения по обеспечению безопасности работ.
Погодно — климатический фактор, как метеорологический ресурс играет важную роль при оптимизации строительства на всех этапах. Метеорологические факторы оказывают влияние на прочность, долговечность, комфортность строящихся объектов и в значительной мере определяют их стоимость.
При проектировании зданий, его теплоизоляционных качеств системы отопления, учитываются климатические особенности, и прежде всего температура, ветер, сочетание температурно-влажностных показателей, гололедно-ветровые нагрузки на высотные сооружения и другие характеристики.
Строительная климатология — это прикладная область, где изучаются все погодные характеристики, величины и явления, влияющая на весь комплекс строительных объектов в различных климатических зонах.
Климатические показатели введены в климатические нормативы, которые представляют собой допустимые значения метеорологических характеристик для выполнения проектных и технических расчетов. Климатическая информация учитывается не только в процессе строительных работ, но и при выборе строительного и отделочного материала, такие как пластмасса, разные виды бетона и т.д.
Следующие климатические показатели, которые используются в строительстве:
1. Глубина промерзания грунта (эта характеристика необходима для нулевого этапа любых строительных работ). При строительстве же трубопроводов необходимы наблюдения за температурой почвы на разных глубинах.
2. Температура наружного воздуха для расчета величины теплопотерь зданий, которую обычно рассчитывают Т.о.:
,
где — коэффициент теплопроводности.
3. Ветровая нагрузка, которая состоит из ветрового напора
, ,
— коэффициент ветрового сопротивления.
4. Гололедные и гололедно ветровые нагрузки. Они необходимы при проектировании воздушных линий связи (ЛС) и линий электропередач (ЛЭП).
5. Количество переносимого снега и снеговая нагрузка. Важно знать нагрузку на крыши, на различного вида покрытия, во избегания разрушения конструкции.
Все вышеприведенные показатели используются в строительной индустрии не только для оценки климатических условий проживания населения, но и для оценки затрат при выборе строительства защитных конструкций, строительных материалов и систем теплоснабжения.
Источник: studopedia.ru
Погодные условия при строительно-монтажных работах
Всем привет!
При составлении договора с подрядчиком на бетонные работы по устройству буронабивных свай встала проблема: подрядчик включает пункт «сроки могут быть изменены из-за неблагоприятных погодных условий» не описывая при этом что ими является. На словах они говорят что-то типа . а что, если дождь будет весь день лить. Можете подсказать: в какой документации прописаны такие неблагоприятные условия при строительстве?
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР
В ПОС это должно быть. Но даже я редко пишу. Т. к. всё не опишешь.
Нормами в ПОС это не требуется. А совесть вещь резиновая.
Подрядчик выпускает ППР, где согласно многочисленным ПБ и СНиП 12-03-2001 и СНиП 12-04-2001 даются максимальные скорости ветра, видимость, наличие тумана, дождь и т.п.
По хорошему эти погодные условия учесть невозможно. Но по хорошему же их можно попытаться учесть усреднив данные за Х лет. Например из справок ближайших метеостанций (но кто же будет им платить) или справочников СССР «до глобального потепления» или из архивов прогноза погоды в инете (обычно это с 2005 года, т.е. выборка мала, вероятность не угадать высока).
По идее для идеального ПОСа в ПД заказчик должен был потребовать в договоре на проектирование «учесть число дней в которые невозможно вести работы из-за превышения скорости ветра, дождя, грозы и т.п. Х дней , согласно справке №***** метеостанции №ХХХХ». Ну и естественно выдать ПОСу исходные данные в виде справки. Или выдать справку и сказать «учесть, как хотите» и «написать среднее кол-во на погоду и учесть в графике работ».
Я пытался прикидывать это дело. Очень сложно угадать. Где-то 10-15 дней летом дожди и грозы. Кое-где добавляются ураганы (Ленинградская область и Москва тоже).
Но так и не угадал, и не пишу это.
В нормах есть только требования «при скорости ветра больше 15 м/с работы прекратить» и т.п. Есть статистика.
Но в реале всё может быть иначе.
Вам сейчас проще сразу обговорить с подрядчиком этот запас времени на погоду. Например договориться на 10*Кзапаса дней и если больше, то вы обещаете ему доп.соглашение.
Но вам придётся каждый день на стройплощадке ветер анемометром мерять.
Причём учитывать каждый порыв не в свою пользу, а в пользу увеличения сроков (по нормам так).
Источник: forum.dwg.ru