СТРУКТУРНА МОДЕЛЬ ВПЛИВУ ВІТРУ НА БУДІВЛІ ТА ЗАБУДОВУ

Анотація

На основі аналізу  наукової та нормативної літератури з будівельної кліматології та будівельної фізики, архітектурних конструкцій розроблено структурну модель впливу вітру на будівлі та забудову. Структура є ієрархічною. Її можна також розглядати, як планарний зв’язний орієнтований незважений граф.

Виявлено вершини та ребра графу.  Граф налічує 48 вершин та 47 ребер.

Вершина «Вітер» знаходиться на найвищому рівні ієрархії. Вона має степінь 16 (якщо брати до уваги вихідні ребра) і степінь 2 (якщо брати до уваги вхідні ребра). Кожне ребро, що виходить з вершини «Вітер», приєднує до вершини дерево. Корні цих дерев (вершини - фактори впливу вітру) пронумеровані і мають такі назви.

1. Статичне і динамічне вітрове навантаження.
2. Інфільтрація холодного повітря в приміщення.
3. Перенесення пилу і піску.
4. Аерація промислових будівель.
5. Перенесення шкідливих домішок в повітрі, диму.
6. Снігоперенесення.
7. Орієнтація вулиць і будівель.
8. Влаштування вітроуловлювачів.
9. Інтеграція вітроелектричних установок в будівлі.
10. Додаткове зволоження косими дощами.
11. Провітрювання горищ.
12. Технології будівельних робіт на великій висоті.
13. Організація благоустрою та озеленення дворових просторів.
14. Створення тяги у вентканалах.
15. Косий град.
16. Шум вітру.

З двох вершин «Орієнтація вулиць і будівель» та  «Організація благоустрою та озеленення дворових просторів» виходять зворотні ребра до вершини «Вітер», оскільки ці фактори впливу вітру на забудову можуть суттєво змінювати напрям і швидкість вітру.

З вершини «Статичне і динамічне вітрове навантаження» прямують три ребра до вершин: «Форма і орієнтація будівлі», «Вітрове відсмоктування» та «Зривання елементів», а з кожного  з них по одному: «Визначення матеріалів, перерізів та розмірів конструкцій», «Анкерування елементів даху» та «Небезпека для перехожих» відповідно.

З вершини «Інфільтрація холодного повітря в приміщення» прямують чотири ребра до вершин: «Збільшення тепловтрат»,

 «Підтримка кратності повітрообміну в приміщенні», «Влаштування вітрозахисних шарів в огороджувальних конструкціях», «Захист від продування швів, влаштування чвертей у віконних і дверних   прорізах». З вершини «Збільшення тепловтрат» виходить одне ребро до вершини «Збільшення товщини утеплювача». Решта з перелічених чотирьох ребер є кінцевими.

          З вершини «Перенесення пилу і піску» прямують три ребра до вершин «Вивітрювання фасадів», «Абразивна дія на скло», «Запилення приміщень та устаткування» та «Накопичення піску в ринвах та западинах даху». З вершини «Абразивна дія на скло» прямує ребро у вершину «Зменшення природної освітленості». Ще два ребра – кінцеві.

         З вершини «Аерація промислових будівель» прямує одне ребро до вершини «Орієнтація промислових будівель», яке є кінцевим.

         З вершини «Перенесення шкідливих домішок в повітрі, диму» прямують два ребра: «Розміщення сельбищних зон» та «Розміщення і розміри санітарно-захисних зон». Обидва ребра є кінцевими, відповідно – і вершини.

         Три ребра виходять з вершини «Снігоперенесення». Вони прямують до вершин: «Хуртовини», «Утворення наметів», «Відкладання снігу на дахах, налипання снігу на конструкції».  З  вершини «Утворення наметів» прямує ребро до вершини «Розміщення входів в будівлі» –  входи в будівлі розміщують з навітряної сторони, оскільки там перед будівлею утворюється «жолоб видування» [10], і вхід не засипатиме снігом. Два інших ребра – кінцеві.

         З вершини «Орієнтація вулиць і будівель» виходять три ребра, одне з яких зворотне – прямує до вершини «Вітер», а два інших прямують до вершин «Провітрювання забудови» та «Захист від вітру». З останнього виходить ребро до вершини «Вітрові смуги», тоді як попереднє є кінцевим.

         Вершини «Влаштування вітроуловлювачів», «Інтеграція вітроелектричних установок в будівлі», «Технології  будівельних робіт на великій висоті», «Організація благоустрою та озеленення дворових просторів», «Створення тяги у вентканалах», «Косий град», «Шум вітру» є кінцевими.

         З вершини «Додаткове зволоження косими дощами» прямують чотири ребра до вершин «Збільшення коефіцієнту теплопровідності матеріалу стіни», «Зменшення повітропроникності стін», «Зменшення довговічності опорядження фасадів», «Мінімальні ухили деяких покрівель з штучних матеріалів». Всі чотири ребра і вершини є кінцевими.

         З вершини «Провітрювання горищ» прямує одне ребро до вершини «Збільшення довговічності конструкцій горища», яка є кінцевою.

         Ключові слова: будівля, вершина, вплив вітру, дерево, забудова, ієрархічна структура, орієнтований граф, простір відношень, ребро, степінь вершини, структурна модель.