Ландшафтное проектирование: анализ ветровой нагрузки

Автор: Алексей Саянов

Состав предпроектных изысканий, позволяющих лучше организовать будущее пространство, может быть очень разным. Исследование распределения скорости ветра по территории − один из возможных видов изысканий. Поскольку ветер серьёзно влияет на комфортность пребывания в общественных пространствах, этот фактор имеет смысл специально прорабатывать с помощью проектных решений.

Авторы: Алексей Саянов, Сергей Жуковский

При комплексном подходе к планированию и проектированию урбанизированных территорий на различных уровнях важно учитывать такой параметр, как движение воздушных масс на территории и распределение скорости ветра. Данный подход был опробован при проектировании нового квартала в г. Чехове с тремя высотными жилыми домами, во дворе которых запланирована парковка и детская площадка.

В результате предварительного анализа территории выявлена повышенная ветровая нагрузка на участке проектирования. В связи с этим было принято решение о проведении дополнительного анализа комфортности пребывания на открытом воздухе в месте установки детской площадки.

Основная задача состояла в подборе оптимального расположения площадки с точки зрения влияния направления и скорости ветра на людей, находящихся на ней. Предполагаемое место установки площадки − во дворе между тремя новыми высотными зданиями. Высотные здания могут влиять на распределение воздушного потока в местах пребывания людей. На сегодняшний день множество муниципальных образований и проектных организаций рассматривают этот вопрос на новом уровне, всё больше внимания уделяется анализу комфортных условий пребывания людей в районе застройки: как на открытых, так и на густонаселенных участках.

Методика исследования

В большинстве случаев при проведении анализа ветровой нагрузки используется Европейский стандарт NEN8100 (Wind Comfort And Wind DangerIn The Built Environment). Основные критерии, применяемые для анализа ветровой нагрузки: средняя скорость ветра до 5 м/с – комфортные условия пребывания; от 5 м/с до 15 м/с – некомфортные условия; свыше 15 м/с – опасные условия пребывания. Комплексный анализ производился рядом программ:

  • трёхмерное графическое представление было выполнено с использованием программного обеспечения Tas Engineering;
  • компьютерное моделирование динамических потоков было проведено с использованием программы AutodeskVasari;
  • детальный анализ климатических данных и ветровых нагрузок по румбам был произведён с использованием программы Meteonorm .

Модельная интерпретация территории жилого комплекса «Виват Чехов»

Анализ климатических данных

Для оценки уровня комфортности нахождения на предполагаемой детской площадке, был осуществлён анализ ветровой нагрузки с применением метода компьютерного моделирования распределения динамических потоков (CFD). Моделирование было проведено с высокой степенью детализации размеров и геометрии комплексной застройки окружающих объектов. Исследование комфортных условий пребывания было произведено с целью разработки общей архитектурно-планировочной концепции и места расположения детской площадки. Исследования были основаны на климатических данных, в частности направлении и скорости ветра для данного региона и участка местности г. Чехова с точностью до 50 м. Анализ климатических данных был произведён для трёх вариантов средних показателей скорости и направления распределения ветра – за год, за летний сезон и за зимний сезон. С целью сравнения был также проведён дополнительный анализ ветровой нагрузки для ситуации, которая могла бы возникнуть при отсутствии вспомогательных сооружений. Проведённый дополнительный анализ показал, что наличие существующих вспомогательных сооружений, таких как гаражи, играет решающую роль при формировании комфортной среды в месте расположения детской площадки.

Отсутствие дополнительных сооружений может привести к возникновению ветровых тоннелей и повлиять на ухудшение обстановки на месте предполагаемой детской площадки. Наличие ландшафтных элементов или озеленения декоративными кустарниками, солитерами, групповыми посадками и т. д. на пути возникновения тоннельного эффекта может существенно улучшить комфортность пребывания на ней.

Анализ ветровой нагрузки (среднегодовой) на высоте 1,5 м над уровнем земли

Результаты исследования

Анализ показывает – среднегодовая скорость ветра на данном участке, расположенном на открытом пространстве между тремя новыми домами на высоте 1,5 м над уровнем земли, не превышает значений 5 м/с, что находится в пределах комфортной зоны пребывания на открытом воздухе; скорость ветра за летний период (май–сентябрь) на данном участке не превышает значений 5–6 м/с; скорость ветра за зимний период (октябрь–апрель) не превышает значений 5–7 м/с, что также находится в пределах комфортной зоны пребывания на открытом воздухе.

Основной причиной возникновения некомфортных зон (зон с повышенной скоростью ветра) являются так называемые ветровые тоннели, образующиеся по направлению движения ветра на узких участках пространства между различными искусственными или естественными сооружениями. Несмотря на использование упрощённого варианта моделирования ситуации, полученные результаты с высокой степенью вероятности позволяют оценить общую картину в целом при принятии предварительного решения об оптимальном месте размещения объектов на открытом воздухе.

Ситуационная интерпретация результатов анализа.
Западное направление ветра (скорость 3 м/с)

Роль озеленения и геопластики

Основная задача при проектировании и строительстве сооружений на открытом воздухе – избежать возникновения ветровых тоннелей, скорость воздушных потоков в которых может доходить до 5–7 м/с и выше, что превышает допустимые нормы комфортности. Наиболее оптимальным решением является закрытие узких проходов и/или создание препятствий на проблемных участках территории. В течение года в данном районе превалируют ветра юго-западных, западных и северо-западных направлений. Наличие озеленения крупными деревьями и вспомогательных сооружений с южной и западной стороны вокруг места установки площадки создаст благоприятные условия, с точки зрения препятствий возникновению воздушных тоннелей, так как их отсутствие может повлиять на ухудшение обстановки на месте предполагаемой детской площадки (скорость ветра в определенные дни может достигать 6–7 м/с).

По результатам проведенного исследования был разработан проект благоустройства придомовой территории. Для создания более комфортной среды были применены решения по групповым и точечным посадкам хвойных крупномеров в местах ветровых потоков, а также по формированию искусственных холмов – геопластики, с посадками кустарников и солитеров по периметру детской площадки для дополнительной круглогодичной защиты от ветра.

Возможно вам будет интересно

Комментировать

* Заполняя эту форму вы соглашаетесь на обработку ваших персональных данных.

Редакция не несет ответственности за полноту содержания и достоверность информации, приводимой авторами. При перепечатке материалов ссылка на журнал «Экоурбанист» обязательна.  @2023 — Все права защищены. Выпускается и поддерживается Гильдия Ландшафтных Инженеров (Гильдия ЛАИН) и Smart Urban Nature(SUNLAB).  АССОЦИАЦИЯ ГИЛЬДИЯ ЛАНДШАФТНЫХ ИНЖЕНЕРОВ | ИНН 7716942510 | ОГРН 1197700015370