Klimat a budownictwo

strona w budowie

Atlas zagrożeń meteorologicznych Polski
Zbigniew Ustrnul, Agnieszka Wypych, Ewelina Henek, Danuta Czekierda, Jakub Walawender, Danuta Kubacka, Robert Pyrc, Bartosz Czernecki
Wydawca: IMGW-PIB, Attyka, Warszawa, 2014.
Adres: https://www.imgw.pl/badania-nauka/publikacje-ksiazkowe/atlas-zagrozen-meteorologicznych-polski
Atlas zawiera obszerny wybór map klimatologicznych, przedstawiających zróżnicowanie czasowe i przestrzenne występowania ekstremalnych zdarzeń i zjawisk pogodowych w Polsce w latach 1951-2010. Publikacja powstała w ramach realizowanego w IMGW-PIB projektu Informatyczny System Osłony Kraju przed nadzwyczajnymi zagrożeniami (ISOK). Prezentowane w atlasie mapy historyczne przedstawiają zróżnicowanie przestrzenne występowania ekstremalnych zjawisk pogodowych w Polsce w formie map ciągłych, map sygnaturowych oraz map warunków sprzyjających. Umożliwiają one wstępną ocenę potencjalnych zagrożeń wybranymi zjawiskami meteorologicznymi w poszczególnych regionach kraju, w przebiegu rocznym.

Zmiany klimatu i ich wpływ na budownictwo i komfort życia mieszkańców miast, przykład Warszawy
Krzysztof Błażejczyk, Anna Błażejczyk
Przegląd Geofizyczny, tom 68, zeszyt 1-2, s. 29-53, 2023
Adres: https://ptgeof.pl/wp-content/uploads/2023/06/Blazejczyk.pdf
W artykule przedstawiono historyczny, aktualny i prognozowany stan klimatu w Warszawie rozpoznany z punktu widzenia oddziaływania na budownictwo (w kontekście tzw. Umownych Kategorii Klimatu) i komfort życia mieszkańców obszarów zurbanizowanych. Do analiz wykorzystano wyniki obserwacji prowadzonych na stacji meteorologicznej Warszawa–Okęcie w okresie 1971-2020 oraz symulacji dla okresu 2021-2070 według scenariuszy RCP4.5 i RCP8.5, udostępnione w bazie danych METEONORM 8.0. Zarówno historyczne, jak i prognozowane cechy klimatu Warszawy wskazują, że największe zmiany dotyczą warunków termicznych. Wartości temperatury powietrza od wielu lat systematycznie wzrastają (średnio o około 0,5°C/10 lat) i proces ten będzie trwał w przyszłości. Wyraźnie mniejsze zmiany mają miejsce w przypadku reżimu opadowego i wiatrowego. Obserwowana zmiana klimatu stanowi duże wyzwanie dla mieszkańców i władz miasta oraz architektów i urbanistów. Artykuł zawiera kilka propozycji rozwiązania tych problemów poprzez zmiany w zagospodarowaniu przestrzeni miejskich.

Obciążenie śniegiem obiektów budowlanych

Śnieg jest oddziaływaniem, które dla znacznej liczby obiektów budowlanych, a szczególnie budynków wielkopowierzchniowych (przede wszystkim o konstrukcji stalowej), stanowi główne obciążenie. Oddziaływanie to jest tzw. obciążeniem klimatycznym, zatem mało przewidywalnym. Spostrzeżenie to potwierdza się ostatnio coraz częściej, gdy wsłuchamy się w doniesienia medialne o coraz to nowych anomaliach pogodowych. Warto więc jeszcze raz zwrócić uwagę na specyfikę tego oddziaływania.

Wyznaczanie obciążenia śniegowego dachów
Jako odniesienie do wyznaczenia obciążenia śniegiem dachów stosuje się obciążenie śniegiem gruntów, które może być wyznaczane na podstawie pomiarów w stacjach meteorologicznych na danym terenie. Należy jednak zaznaczyć, że są to jedynie dane orientacyjne, bo często ciężar pokrywy śnieżnej na gruncie może być mniejszy niż na dobrze izolowanym dachu w tych samych warunkach. W przypadku pokrywy śnieżnej na gruncie pod wpływem temperatury śnieg może topić się i wsiąkać do gruntu, przez co warstwa jest mniejsza niż byłaby na dachu. Dlatego podczas obliczania obciążenia śniegowego na jeden metr kwadratowy dachu uwzględnia się różne współczynniki, które zależą m.in. od bliskości sąsiednich budynków czy też kształtu dachu. Obciążenie to może być inne w różnych częściach tego samego dachu.
Obciążenie dachów śniegiem określają normy PN-80/B-02010 Obciążenia w obliczeniach statycznych – Obciążenie śniegiem wraz ze zmianą Az1 z 2006 r. oraz Eurokod 1 – PN-EN 1991-1-3:2008: Oddziaływania na konstrukcje. Oddziaływania ogólne. Obciążenie śniegiem. Każdy obiekt, zwłaszcza całoroczny, który jest inwestycją na dłuższy okres czasu musi spełniać wymagania obowiązujących norm.

Ciężar właściwy śniegu
Ciężar właściwy śniegu zależny jest od temperatury, śnieg sypki waży mniej niż lód. Należy o tym pamiętać zwłaszcza podczas odwilży po opadach śniegu, bo zwiększająca się temperatura powoduje, że śnieg topi się i przy jej spadku zmienia w oblodzone warstwy groźne dla konstrukcji budynku.

Patrz:
Adres: http://www.dachyplaskie.info.pl/technika-i-technologie/obciazenie-sniegiem-obiektow-budowlanych-/
Adres: https://modernhome.pl/Obciazalnosc-sniegowa-strefy-sniegowe-w-Polsce-cinfo-pol-51.html

Obciążenie śniegiem a bezpieczeństwo użytkowania obiektów budowlanych
Anna Szymczak-Graczyk
Aparatura badawcza i dydaktyczna, tom 17, nr 4, s. 57-62, 2012
Adres: http://yadda.icm.edu.pl/baztech/element/bwmeta1.element.baztech-article-AGHM-0054-0011

Obciążenie wiatrem obiektów budowlanych

Obciążenie wiatrem to obok śniegu kolejny rodzaj obciążenia klimatycznego, którego kategorycznego uwzględnienia wymagają obiekty budowlane. Obciążenie wiatrem definiowane jest przede wszystkim jako ciśnienie wywierane na zewnętrzne powierzchnie obiektów zamkniętych lub jako ciśnienie wywierane na powierzchnie wewnętrzne w przypadku gdy ściany zewnętrzne są przepuszczalne lub obiekt jest obiektem otwartym. Przy określaniu obciążenia wiatrem obiektu wyznacza się osobno obciążenie ścian i obciążenie całego budynku.
Uszkodzenia budynków w skutek oddziaływania wiatru można podzielić na bezpośrednie i pośrednie. W pierwszym przypadku mamy do czynienia z bezpośrednim wpływem wiatru na budynek lub jego część, np. wybicie szyb, wyrwanie okien, oberwanie rynien, zerwanie pokrycia dachowego, natomiast pośrednie będą związane z uderzeniami przewracających się drzew, słupów elektroenergetycznych. Ponadto, uszkodzenia pośrednie mogą wpływać na występowanie uszkodzeń bezpośrednich, poprzez zniszczenie drzwi, okien – co w konsekwencji może prowadzić do zniszczenia wnętrza budynku przez zjawiska towarzyszące gwałtownym wiatrom (np. deszcz, grad). Analizując zniszczenia spowodowane przez wiatr, najczęściej dotyczy to uszkodzeń dachów oraz ich elementów.

Czynniki wpływające na oddziaływanie wiatru to przede wszystkim: rodzaj i ukształtowanie terenu, na którym znajduje się budynek, obiekty znajdujące się w sąsiedztwie, lokalizacja budynku na obszarze kraju, wysokość rozpatrywanego budynku.

Obecnie podstawę do wyznaczania obciążeń wiatrem stanowić będzie Eurokod 1, a dokładniej PN-EN 1991-1-4:2008: Oddziaływanie na konstrukcje. Oddziaływanie ogólne. Oddziaływanie wiatru. Podobnie jak w przypadku śniegu do normy polskiej wprowadzono poprawkę Az1, która zmieniła między innymi podział na strefy obciążenia wiatrem kraju. Podział ten jest tożsamy z podziałem według EC i wyróżnić można tutaj 3 strefy. Przeważająca większość kraju to strefa 1, zaś strefa 2 to pasmo wybrzeża, a 3 pasma górskie. Podstawą wyznaczenia obciążeń wiatrem jest prędkość i ciśnienie prędkości wiatru. Podstawowe wartości bazowe tych wielkości znajdziemy w załączniku krajowym (na początku normy).
Obliczając obciążenie wiatrem bierze się pod uwagę m. in. prędkość wiatru i prędkość ciśnienia wiatru. Skutki oddziaływania wiatru na konstrukcję zależą przede wszystkim od jej rozmiarów, kształtu i właściwości. Dlatego należy dostosować właściwości konstrukcji hali jak i każdej innej budowli, do możliwego obciążenia wiatrem charakterystycznego dla danego obszaru. Wówczas można uniknąć negatywnych skutków takiego oddziaływania.

Patrz:
Adres: http://dachy.info.pl/technika/obciazenie-dachow-wiatrem-w-swietle-nowej-normy-cz-1/
Adres: https://inzynierbudownictwa.pl/zmiana-normy-a-zwiekszenie-obliczeniowej-wartosci-obciazenia-wiatrem/

Analiza zagrożeń wiatrowych powodujących uszkodzenia budynków
Renata Gnatowska
Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 17, issue 3, p. 79-90, 2015
Adres: http://awmep.org/?journal=ago&page=article&op=view&path%5B%5D=485