СТРУКТУРНАЯ МОДЕЛЬ ВЛИЯНИЯ ВЕТРА НА ЗДАНИЯ И ЗАСТРОЙКУ

Аннотация

На основе анализа научной и нормативной литературы по строительной климатологии и строительной физике, архитектурным конструкциям разработана структурная модель влияния ветра на здания и застройку. Структура является иерархической. Ее можно рассматривать как планарный связный ориентированный невзвешенный граф.

Выявлены вершины и ребра графа. Граф насчитывает 48 вершин и 47 ребер.

         Вершина «Ветер» находится на самом высоком уровне иерархии. Она имеет степень 16 (если считать выходящие ребра) и степень 2 (если считать входящие ребра). Каждое ребро, выходящее из вершины «Ветер», присоединяет к вершине дерево. Корни этих деревьев (вершины – факторы воздействия ветра) пронумерованы и имеют такие названия.

1. Статическая и динамическая ветровая нагрузка.
2. Инфильтрация холодного воздуха в помещение.
3. Перенос пыли и песка.
4. Аэрация промышленных зданий.
5. Перенос вредных примесей в воздухе, дыма.
6. Снегоперенос.
7. Ориентация улиц и зданий.
8. Устройство ветроуловителей.
9. Интеграция ветроэлектрических установок в здание.
10. Дополнительное увлажнение косыми дождями.
11. Проветривание чердаков.
12. Технологии строительных работ на большой высоте.

13.Организация благоустройства и озеленения дворовых пространств.

1. Создание тяги в вентканалах.
2. Косой град.
3. Шум ветра.

Из двух вершин «Ориентация улиц и зданий» и «Организация благоустройства и озеленения дворовых пространств» выходят обратные ребра к вершине «Ветер», поскольку эти факторы влияния ветра на застройку могут существенно менять направление и скорость ветра.

Из вершины «Статическая и динамическая ветровая нагрузка» выходят три ребра к вершинам: «Форма и ориентация здания», «Ветровой отсос» и «Срывание элементов», а из каждого из них по одному: «Определение материалов, сечений и размеров конструкций», «Анкеровка элементов крыши» и «Опасность для прохожих» соответственно.

Из вершины «Инфильтрация холодного воздуха в помещение» выходят четыре ребра к вершинам: «Увеличение теплопотерь»,

 «Поддержка кратности воздухообмена в помещении», «Устройство ветрозащитных слоев в ограждающих конструкциях», «Защита от продувания швов, устройство четвертей в оконных и дверных проемах». Из вершины «Увеличение теплопотерь» выходит одно ребро к вершине «Увеличение толщины утеплителя». Остальные из перечисленных четырех ребер являются конечными.

Из вершины «Перенос пыли и песка» выходят три ребра к вершинам «Выветривание фасадов», «Абразивное воздействие на стекло», «Запыление помещений и оборудования» и «Накопление песка в желобах и впадинах крыши». Из вершины «Абразивное воздействие на стекло» выходит ребро в вершину «Уменьшение естественной освещенности». Еще два ребра - конечные.

Из вершины «Аэрация промышленных зданий» выходит одно ребро к вершине «Ориентация промышленных зданий», которое является конечным.

Из вершины «Перенос вредных примесей в воздухе, дыма» выходят два ребра: «Размещение селитебных зон» и «Размещение и размеры санитарно-защитных зон». Оба ребра являются конечными, соответственно – и вершины.

Три ребра выходят из вершины «Снегоперенос». Они направляются к вершинам «Метели», «Образование сугробов», «Откладывание снега на крышах, налипание снега на конструкции». Из вершины «Образование сугробов» выходит ребро к вершине «Размещение входов в здания» – входы в здания размещают с наветренной стороны, поскольку там перед зданием образуется «желоб выдувания» [10], и вход не засыпается снегом. Два других ребра – конечные.

Из вершины «Ориентация улиц и зданий» выходят три ребра, одно из которых обратное – идет к вершине «Ветер», а два других направляются к вершинам «Проветривание застройки» и «Защита от ветра». Из последнего выходит ребро к вершине «Ветрозащитные полосы», тогда как предыдущее является конечным.

Вершины «Устройство ветроуловителей», «Интеграция ветроэлектрических установок в здание», «Технологии строительных работ на большой высоте», «Организация благоустройства и озеленения дворовых пространств», «Создание тяги в вентканалах», «Косой град», «Шум ветра» являются конечными.

Из вершины «Дополнительное увлажнение косыми дождями» направляются четыре ребра к вершинам «Увеличение коэффициента теплопроводности материала стены», «Уменьшение воздухопроницаемости стен», «Уменьшение долговечности отделки фасадов», «Минимальные уклоны некоторых кровель из штучных материалов». Все четыре ребра и вершины являются конечными.

Из вершины «Проветривание чердаков» выходит одно ребро к вершине «Увеличение долговечности конструкций чердака», которая является конечной.

Ключевые слова: здание, вершина, влияние ветра, дерево, застройка, иерархическая структура, ориентированный граф, пространство отношений, ребро, степень вершины, структурная модель.