Страница 5 из 6
1.1.2 Ветровая нагрузка
«Стандарты ветровой нагрузки служат для расчета воздействий, которые оказывает нормальный ветер совместно с другими погодными проявлениями на несущие конструкции строительного сооружения. Стандарты являются основой для правильного расчета несущей способности конструкции и свидетельством ее пригодности к эксплуатации» (Ниманн, 2002).
Новая карта ветровых зон, согласно стандарту E DIN 1055-4 (апрель 2002, см. рис. 3), учитывает скорректированные с 1980 г. данные и методы оценки. Карта выполнена на основе метеоданных 183 станций Немецкой метеорологической службы (DWD).
Насколько точно имеющиеся правила учитывают существующие требования, следует оценивать в каждом случае отдельно. Здесь применимы современные знания об изменении климатических условий и указания о возможном ущербе для страховщиков недвижимости.
В соответствии со специальными правилами для кровель – «Инструкцией для плоских кровель» – при проектировании следует определить необходимые мероприятия и виды работ для защиты прилегающих слоев от поднятия силами ветра и представить детальное описание в конкурсной документации.
Сегодня исходными данными для расчетов служит изображенная в правилах – «Рекомендациях для расчета нагрузки» – карта ветровых зон (см. рис. 2). Действующие же нормы ветровой нагрузки (выпуск 8.86) «предполагались прежним комитетом как временные, пока окончательно не будут разработаны новые с целью создания основы для приближенного к реальности и общепринятого описания воздействия ветра на любую строительную конструкцию» (Ниманн, 2002). Целью полной переработки стандартов было создание с помощью более точных расчетов приближенных к реальности норм воздействия ветра. Однако это не исключает в каждом отдельном случае проведения испытаний для конкретного объекта.
SIA 271 (1986) указывает на расчет ветровой нагрузки в зависимости от объекта и требует постоянного контроля над свободно обдуваемыми кровлями: «…расчет креплений на основе подъемной силы ветра согласно SIA 160 с учетом коэффициента сопротивления 3. Подтверждение расчета получаем в зависимости от объекта». В основе SIA 160 (1989) находятся климатологические карты, которые дают общее представление о средних скоростях и сильных порывах ветра в зависимости от области и высоты над уровнем моря. По карте с помощью физического уравнения можно определить давление ветра в зависимости от его скорости и затем ввести показатель в расчетный метод.
«Кровельные поверхности без защитных слоев следует проверять как минимум каждые два года» (SIA 271). Ссылаясь на пункт 8.2 «Должностные обязанности составителя проекта», в этот процесс эффективно включают проектировщика, так как в его обязанности, среди прочего, входит «подготовка конкретных рекомендаций по техническому обслуживанию» для застройщика.
Наряду с SIA и правилами по технике пожарной безопасности при проектировании, выполнении строительных работ и техническом обслуживании крыш с уплотнителями следует также учитывать:
● законодательство кантонов;
● закон о страховании зданий с прилагаемыми регламентами.
От страховщиков зданий получают различные инструкции и рекомендации с нормативами. Закон о страховании зданий, например, в кантоне Люцерн говорит о том, что «в качестве исключения разрешается использовать свободно обдуваемую кровлю. Соответствующие заявления подаются с обоснованием и детальным описанием конструкции и материалов» (Страхование зданий в кантоне Люцерн, 1999).
В действующих стандартах для крыш с уплотнением (Önorm B 7220) говорится о расчете ветровой нагрузки на основе стандартов Önorm B 4014-1. Отсюда можно рассчитать количество крепежных элементов (в зависимости от объекта).
1.1.3 Штормовые риски
Из-за более резкого проявления климатических изменений в будущем следует предполагать учащение интенсивных бурь. В настоящее время еще не представляется возможным узнать, являлись ли события, происходившие за последние годы, случайным совпадением или же началом характерной тенденции. Правильные высказывания на основе отдельного анализа тоже не исключены.
Однако, даже если нет научных доказательств риска возникновения бурь, мы должны, исходя из принципа предусмотрительности, предполагать обострение положения в Центральной Европе, то есть увеличение частоты и интенсивности как зимних, так и локальных бурь.
Примерный расчет показал необходимость дополнительного механического крепления для соответствующей ветровой зоны. Основу для расчета составляют следующие предполагаемые значения для L-образного здания:
● кровельная конструкция с трапецией. Расстояние до верхнего пояса: 28 см;
● кровельное изоляционное покрытие, свободно уложенное, свободно обдуваемое, механически закрепленное. Высота: 10,0 м. Уклон крыши: 1,5°.
Расчеты были выполнены с помощью программы MF WINDSOG, версия 3.7. Следует сравнить количество креплений в ветровых зонах I, II и III. Дополнительная потребность в креплениях, если сравнивать зоны I и II, составляет около 5 %, а разница между зонами II и III составила около 7 %. Это показывает необходимость дополнительных расходов порядка от €0,15 до €0,28/м2 (от ветровой зоны I к ветровой зоне II) и около €0,30 до €0,55/м2 (от ветровой зоны II к ветровой зоне III) в зависимости от качества материала креплений.
Пониженное давление срывает крыши
«Уравнение Бернулли, которое здесь применяется, гласит, что из-за возрастания скорости, то есть динамического давления, статическое давление падает. Возникающее при этом пониженное давление может привести к тяжелым повреждениям здания. Подъемная сила ветра на скатной крыше гораздо больше, чем на плоской» (Слонго, 2000).
В расчете на площадь порядка 1450 м2 общие расходы на крышу повысятся:
● от €217 до €406 (от ветровой зоны I к ветровой зоне II);
● от €435 до €798 (от ветровой зоны II к ветровой зоне III).
Примерный расчет показал, что за счет относительно небольших дополнительных затрат можно компенсировать повышенные воздействия, вероятные в будущем. Учет повышенных требований к подъемным силам ветра основывается на точных географических и метеорологических знаниях и показывает профессионализм специалиста (Эрнст/Лехлер, 2004).
Требования к креплениям берутся из действующего по всей Европе с 2003 г. стандарта ETAG 006 – Механически закрепленные кровельные системы (см. главу 2), а также национальных специальных правил, например: