Приложение Б. Методы расчета климатических параметров

Приложение Б

Методы расчета климатических параметров

Основой для разработки климатических параметров послужили данные наблюдений на метеорологических станциях за период 1966-2018 гг., за исключением климатических параметров для проектирования систем холодоснабжения и кондиционирования воздуха.

Средние значения климатических параметров (средняя месячная температура и влажность воздуха, среднее за месяц количество осадков) представляют собой сумму среднемесячных значений членов ряда (лет) наблюдений, деленную на их число.

Экстремальные значения климатических параметров (абсолютная минимальная и абсолютная максимальная температуры воздуха, суточный максимум осадков) характеризуют те пределы, в которых заключены значения климатических параметров. Эти характеристики выбраны из экстремальных значений за сутки за весь период наблюдений на станциях.

Температура воздуха наиболее холодных суток обеспеченностью 92% и 98% рассчитана по минимальным средним суточным температурам воздуха. Данное значение выбирается не как годовой минимум, а как минимум за зимний период. Расчет заданных квантилей проводят по обобщенному распределению экстремальных значений. Обобщенное распределение экстремальных значений представляет собой обобщение распределений Гумбеля, Фреше и Вейбулла и используется для приближенного моделирования экстремумов конечных последовательностей случайных величин.

Температура наиболее холодной пятидневки рассчитана методом скользящего осреднения за пять последовательных среднесуточных значений температуры воздуха за зимний период. Расчет заданных квантилей проводят по обобщенному распределению экстремальных значений.

Температура воздуха холодного периода обеспеченностью 0,94 рассчитана по полной совокупности "срочных" данных. Температуры срочного разрешения ранжируют по убыванию. Вероятность рассчитывают по формуле . Искомое значение определяют по верхней границе интегральной вероятности, равной 94%. Температуры теплого периода с вероятностью 0,95 и 0,98 рассчитываются аналогично, но ряды ранжируются по возрастанию.

Наиболее холодный и теплый месяцы определены по значениям средней месячной температуры за каждый год. В выбранных месяцах рассчитываются: средняя максимальная температура воздуха, средняя относительная влажность воздуха и амплитуда температуры воздуха. Средняя суточная амплитуда температуры воздуха рассчитана независимо от состояния облачности как разность между средней максимальной и средней минимальной температурой воздуха. Средняя максимальная температура воздуха рассчитана как среднемесячная величина из ежедневных максимальных значений температуры воздуха.

Продолжительность и средняя температура воздуха периода со средней суточной температурой воздуха, равной и ниже 0°С, 8°С и 10°С, определена по датам устойчивого перехода через заданные уровни. Отдельные дни со средней суточной температурой воздуха, равной и ниже 0°С, 8°С и 10°С, не учитывают. Для расчета используют метод восстановления средних суточных значений температуры воздуха по средним месячным, основанный на применении рядов Фурье.

Количество осадков за холодный (ноябрь-март) и теплый (апрель-октябрь) периоды рассчитано как сумма среднемесячных значений и характеризует высоту слоя воды, образовавшегося на горизонтальной поверхности от выпавшего дождя, мороси, обильной росы и тумана, растаявшего снега, града и снежной крупы при отсутствии стока, просачивания и испарения.

Суточный максимум осадков выбран из ежедневных наблюдений и характеризует наибольшую сумму осадков, выпавших в течение метеорологических суток за весь период наблюдений на станциях.

Повторяемость направлений ветра рассчитана в процентах от общего числа случаев наблюдений без учета штилей.

Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь рассчитана как наибольшая из средних скоростей ветра по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16% и более. В случаях, когда в январе средняя скорость ветра по румбам повторяемостью 12%-15% превышает на 1 м/с наибольшую из средних скоростей ветра по румбам повторяемостью 16% и более, максимальную скорость ветра принимают по румбам повторяемостью 12%-15%.

Минимальную из средних скоростей ветра по румбам за июль рассчитывают как наименьшую из средних скоростей ветра по румбам за июль, повторяемость которых составляет 16% и более. При повторяемости штилей в июле, равной или более 14%, минимальную скорость ветра принимают равной 0. В случаях, когда в июле средняя скорость ветра по румбам повторяемостью 12%-15% ниже на 1 м/с наименьшей из средних скоростей ветра по румбам повторяемостью 15% и более, минимальную скорость ветра принимают по румбам повторяемостью 12%-15%.

Прямая и рассеянная солнечная радиация на поверхности различной ориентации при безоблачном небе рассчитана по методике, использующей фактические наблюдения прямой и рассеянной радиации при безоблачном небе с учетом суточного хода высоты солнца над горизонтом и действительного распределения прозрачности атмосферы.

Климатические параметры для проектирования систем холодоснабжения и кондиционирования воздуха жилых, общественных и производственных зданий представлены для городов Российской Федерации:

- с населением 1 млн человек и более и со специфическими климатическими условиями, для которых климатические параметры представлены по результатам обработки данных за период 1999-2018 гг.;

- на территории Республики Крым климатические параметры представлены по результатам обработки данных за период 2004-2015 гг.

В таблице 10.2 приведены значения удельной энтальпии наружного воздуха, кДж/кг, обеспеченностью 0,98. Удельное влагосодержание наружного воздуха, г/кг, определено расчетным методом по температуре и энтальпии наружного воздуха обеспеченностью 0,98 по формуле

,

где - удельное влагосодержание наружного воздуха обеспеченностью 0,98, г/кг;

- удельная энтальпия наружного воздуха обеспеченностью 0,98, кДж/кг;

- расчетная температура теплого периода обеспеченностью 0,98,°С.

Климатическое районирование для строительства разработано на основе комплексного сочетания средней месячной температуры воздуха в январе и июле, средней скорости ветра за три зимних месяца, средней месячной относительной влажности воздуха в июле (таблица Б.1).

Таблица Б. 1

Климатические районы	Климатические подрайоны	Среднемесячная температура воздуха в январе, °С	Средняя скорость ветра за три зимних месяца, м/с	Среднемесячная температура воздуха в июле, °С	Среднемесячная относительная влажность воздуха в июле, %
I	IA	От -32 и ниже	-	От +4 до +19	-
	IБ	От -28 и ниже	5 и более	От 0 до +13	Более 75
	IB	От -14 до -28	-	От +12 до +21	-
	IГ	От -14 до -28	5 и более	От 0 до +14	Более 75
	IД	От -14 до -32	-	От +10 до +20	-
II	IIА	От -4 до -14	5 и более	От +8 до +12	Более 75
	IIБ	От -3 до -5	5 и более	От +12 до +21	Более 75
	IIВ	От -4 до -14	-	От + 12 до +21	-
	IIГ	От -5 до -14	5 и более	От +12 до +21	Более 75
III	IIIА	От -14 до -20	-	От +21 до +25	-
	IIIБ	От -5 до +2	-	От +21 до +25	-
	IIIВ	От -5 до -14	-	От +21 до +25	-
IV	IVA	От -10 до +2	-	От +28 и выше	-
	IVБ	От +2 до +6	-	От +22 до +28	50 и более в 15 ч
	IVB	От 0 до -1-2	-	От +25 до +28	-
	IVГ	От -15 до 0	-	От +25 до +28	-
Примечание - Климатический подрайон IД характеризуется продолжительностью холодного периода года (со средней суточной температурой воздуха ниже 0°С) 190 дней в году и более.

Районирование северной строительно-климатической зоны основано на следующих показателях: абсолютная минимальная температура воздуха, температура наиболее холодных суток и наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,98 и 0,92, сумма средних суточных температур за отопительный период. По суровости климата на территории северной строительно-климатической зоны выделены подзоны с суровыми, наименее суровыми и наиболее суровыми условиями (таблица Б.2).

Карта распределения среднего за год числа переходов температуры воздуха через 0°С разработана на основе числа переходов через 0°С средней суточной температуры воздуха, просуммированных за каждый год и осредненных за период 1961-1990 гг.

Таблица Б.2

Район	Температура воздуха, °С					Сумма средних суточных температур за период со средней суточной температурой воздуха
	Абсолютная минимальная	Наиболее холодных суток обеспеченностью		Наиболее холодной пятидневки обеспеченностью
		0,98	0,92	0,98	0,92
Наименее суровые условия	-35	-28	-25	-25	-23	-743
	-51	-43	-40	-38	-36	-2780
Суровые условия	-45	-40	-39	-38	-36	-2138
	-60	-53	-51	-51	-49	-5678
Наиболее суровые условия	-54	-50	-49	-47	-46	-3199
	-71	-63	-62	-62	-61	-7095
Примечание - Первая строка - максимальные значения, вторая строка - минимальные значения.