Вестник УКЦ АПИК: Осторожно, климатология! Часть 2

В статье «Осторожно, климатология. Часть 1» мы рассказали об актуализированной версии СНиП 23-01–99 «Строительная климатология», которая была выпущена под шифром СП 131.13330.2012 и вступила в действие с 1 января 2013 года. При этом были отмечены существенные сходства и различия старой и актуализированной версий документов, а также даны советы по их использованию. Цель новой статьи — более детальное сравнение версий: изучение климатических данных, выявление изменений, поиск неувязок.*

Быстрый поиск изменений с использованием сервиса «Электронная климатология»

Поиск изменений в параметрах климата в СП 131.13330.2012 по сравнению со СНиП 23-01–99* с помощью сервиса «Электронная климатология»
Рис. 1. Поиск изменений в параметрах климата в СП 131.13330.2012 по сравнению со СНиП 23-01–99* с помощью сервиса «Электронная климатология»
(http://www.aboutdc.ru/weather_climatology)

Как показывает практика, о выходе новой версии строительной климатологии своевременно узнают далеко не все специалисты. При этом могут возникать ситуации, когда ранее начатый проект или переданный в реализацию пресейл-запрос приходится обновлять, учитывая актуальные климатические параметры. В частности, за прошедший 2013 год автору статьи дважды приходилось сталкиваться с подобным. В одном случае была возможность отделаться легкой коррекцией расчета, а вот в другом изменение нормативных значений всего на 1 градус привело к кардинальной замене оборудования.

Как бы то ни было, просмотр изменений в емких таблицах климатологии — тяжелый труд, особенно если требуется сравнить не один, а несколько населенных пунктов. Для упрощения подобной работы можно порекомендовать сервис «Электронная климатология», доступный онлайн по адресу http://www.aboutdc.ru/weather_climatology.

Сервис включает в себя модуль «Поиск изменений в версии 1999 и 2012 гг.», позволяющий для выбранного населенного пункта быстро получить перечень всех изменений (рис. 1).

В процессе использования сервиса оказалось, что в таблицах, содержащих климатические параметры для теплого и холодного периодов года, в общей сложности представлен 31 параметр, многие из которых изменились для значительного числа населенных пунктов. В частности, для Петропавловска-Камчатского изменилось 18 параметров, для Москвы — 29, для Санкт-Петербурга — 23, для Екатеринбурга — 24, для Новосибирска — 26 и так далее (рис. 1).

Выявление столь значительного числа изменений для основных российских городов и послужило поводом к более детальному изучению этих изменений, а обнаруженная нелогичность некоторых изменений предоставила основания для именно такого названия статьи.

Отбор параметров

Для инженеров, занятых в отрасли систем вентиляции, отопления и кондиционирования, наибольший интерес в строительной климатологии представляют, безусловно, таблицы с параметрами воздуха для холодного и теплого периодов года (соответственно таблицы 3.1 и 4.1 по СП 131.13330.2012). В свою очередь, в этих таблицах наиболее востребованными являются 10 параметров (табл. 1).

Таблица 1. Перечень наиболее важных климатических параметров климатологии, анализ которых производится в данной статье

Параметр Ссылка на СП 131.13330.2012
1 Температура воздуха наиболее холодных суток обеспеченностью 0,98, °C Таблица 3.1, колонка 2
2 Температура воздуха наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92, °C Таблица 3.1, колонка 3
3 Температура воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,98, °C Таблица 3.1, колонка 4
4 Температура воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, °C Таблица 3.1, колонка 5
5 Температура воздуха обеспеченностью 0,94, °C Таблица 3.1, колонка 6
6 Абсолютная минимальная температура воздуха, °C Таблица 3.1, колонка 7
7 Температура воздуха обеспеченностью 0,95, °C Таблица 4.1, колонка 3
8 Температура воздуха обеспеченностью 0,98, °C Таблица 4.1, колонка 4
9 Средняя максимальная температура воздуха наиболее теплого месяца, °C Таблица 4.1, колонка 5
10 Абсолютная максимальная температура воздуха, °C Таблица 4.1, колонка 6

Сравнение климатологии 1999 и 2012 г.: общие факты

В первой части нашего обзора мы отмечали, что свод правил СП 131.13330.2012 нацелен на использование на территории Российской Федерации, а потому в нем, в отличие от СНиП 23-01–99*, отсутствуют города и населенные пункты стран СНГ.

С точки зрения непосредственно перечня населенных пунктов отметим, что в актуализированной климатологии 2012 года добавился город Саянск Иркутской области. Таким образом, число российских населенных пунктов возросло на единицу: с 457 до 458 штук.

Сводные данные по количеству изменений по каждому из рассматриваемых параметров приведены в табл. 2.

Таблица 2. Общее число изменений для рассматриваемых параметров климата в СП 131.13330.2012 по сравнению со СНиП 23-01–99*.

Период года Параметр Всего населенных пунктов, шт. Количество населенных пунктов, для которых данный параметр изменился, шт. Процент изменений
Холодный Температура воздуха наиболее холодных суток обеспеченностью 0,98 458 143 31%
Температура воздуха наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92 458 149 33%
Температура воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,98 458 150 33%
Температура воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 (параметры Б) 458 160 35%
Температура воздуха обеспеченностью 0,94 (параметры А) 458 215 47%
Абсолютная минимальная температура воздуха 458 42 9%
Теплый Температура воздуха обеспеченностью 0,95 (параметры А) 458 227 50%
Температура воздуха обеспеченностью 0,98 (параметры Б) 458 215 47%
Средняя максимальная температура воздуха наиболее теплого месяца 458 191 42%
Абсолютная максимальная температура воздуха 458 94 21%

Также важно отметить изменение расчетных климатических параметров, то есть параметров А и параметров Б. Как следует из таблицы, подобные изменения коснулись значительного числа населенных пунктов: от 35 до 50%, в среднем 45%. Иными словами, с 1 января 2013 года практически для половины приведенных в строительной климатологии населенных пунктов параметры воздуха изменены.

Сравнение климатологии 1999 и 2012 г.: детализация

Итак, мы задались целью оценить масштаб изменений климатических параметров. Разделим задачу на несколько подзадач: выявить численность населенных пунктов, для которых изменился хотя бы один из рассматриваемых параметров, выявить численность населенных пунктов, для которых изменился каждый из рассматриваемых параметров, выявить численность населенных пунктов, для которых хотя бы один из параметров изменился существенно (на 3 и более градуса).

В целом с учетом ранее обозначенных интересующих нас параметров в актуализированной климатологии изменены данные для 248 городов (54% от общего числа учитываемых в климатологии российских населенных пунктов).

При этом для пяти населенных пунктов (Кяхта (Республика Бурятия), Петрозаводск (Республика Карелия), Красноярск (Красноярский край), Москва (Московская область), Смоленск (Смоленская область)) изменились все интересующие нас параметры. К слову, для второго по величине российского города — Санкт-Петербурга — изменилось 8 параметров.

Кроме того, отметим, что для 112 населенных пунктов параметры изменились существенно (на 3 и более градуса); для 25 населенных пунктов — на 5 и более градусов.

Теперь проанализируем актуализированную климатологию с точки зрения характера изменений.

Так, для холодного периода года расчетные температуры были снижены для 76 населенных пунктов, а повышены для 221. При этом для 202 и 132 населенных пунктов соответственно стали более мягкими параметры А и параметры Б. Причем, соответственно, для 8 и 28 населенных пунктов параметры А и параметры Б изменились на 3 и более градуса, а для 4 населенных пунктов параметры Б изменились сразу на 5°C. Столь значительных изменений в сторону понижения расчетных параметров практически не наблюдается (всего 3 города, в двух из которых параметры Б снижены на 3°C, и еще один, в котором параметры А снижены на 4°C).

Таким образом, можно говорить о том, что в целом для холодного периода года расчетные параметры стали мягче. Вероятно, это как-то связано или подтверждает теорию глобального потепления, но это не более чем мнение. А вот что точно можно утверждать, так это снижение энергозатрат на климатическое оборудование. В частности, для той же приточной вентиляции для ряда регионов потребуется нагреватель меньшей мощности.

Обратимся теперь к теплому периоду года. Понижение расчетных температур произошло в 134 населенных пунктах, причем параметры А и параметры Б понижены соответственно в 21 и 87 населенных пунктах. На 3 и более градуса параметры снижены в 7 населенных пунктах, а в одном из них — сразу на 6°C.

Повышение же расчетных параметров для теплого периода года отмечено для 225 населенных пунктов (в 206 повышены параметры А, в 128 повышены параметры Б). В 17 населенных пунктах температуры повысились на 3 и более градуса, в одном из которых на 5°C, а еще в одном — аж на 7,1°C.

На практике это означает, что, несмотря на то что количество повышений летних расчетных температур больше, чем понижений, их средняя величина заметно меньше, а потому оценить потенциальное изменение энергоемкости летнего климатического оборудования в перспективе затруднительно.

Сравнение климатологии 1999 и 2012 г.: неужели так бывает?

Однако есть и еще один факт, который мы обнаруживаем при сравнении прежней и актуализированной версий строительной климатологии и который на данный момент не находит объяснений. Он следует из анализа минимальных и максимальных температур для каждого из населенных пунктов.

Очевидно, с течением времени природа ставит все новые и новые климатические рекорды, будь то засуха, череда дождей, ураганные ветры или величина снежного покрова. Обновляются и температурные рекорды. При этом весьма логично, что температурные максимумы возрастают, а минимумы понижаются. Если ранее в Москве абсолютный максимум температуры составлял +37°C, то после 2010 года он обновился и достиг +38°C. Подобные изменения логичны и объяснимы.

Но вот, например, во Владивостоке, по версии 1999 года, абсолютный минимум составлял –30°C, а в климатологии версии 2012 года стал –31°C. При этом, во-первых, известно, что абсолютный минимум во Владивостоке был зарегистрирован 10 января 1931 года и составил –31,4°C, а в период с 1999 по 2012 год температура во Владивостоке не опускалась ниже –27°C.

Подобная ситуация и в Москве: ранее абсолютный минимум декларировался на уровне –42 °C, а спустя немногим более десяти лет, в течение которых, согласно официальным сводкам, температура не опускалась ниже –30 °C, минимум обновился и составил –43 °C. Объяснить эти изменения затруднительно.

Кроме того, есть в актуализированной климатологии и ряд абсолютно нелогичных изменений, когда абсолютный минимум повысился, а абсолютный максимум понизился (см. табл. 3 и 4). Особенно удивляют экстремумы для городов Кяхта (Республика Бурятия), Сочи (Краснодарский край), Красноярск (Красноярский край), Охотск (Хабаровский край) и Экимчан (Амурская область), поскольку в этих городах экстремумы изменились аж на 5 и более градусов, причем не в ту сторону, которую подсказывает элементарная логика.

Таблица 3. Перечень населенных пунктов, для которых абсолютная минимальная температура возросла

Регион Город Абсолютная минимальная температура воздуха, °C
СНиП 23-01–99* (1999 г.) СП 131.13330.2012 (2012 г.)
1 Амурская область Черняево -52 -51
2 Республика Бурятия Кяхта -46 -40
3 Иркутская область Тулун -54 -50
4 Республика Карелия Реболы -45 -42
5 Краснодарский край Сочи -18 -13
6 Красноярский край Диксон—Таймырский АО -49 -48
7 Красноярский край Игарка -60 -57
8 Красноярский край Красноярск -53 -48
9 Новосибирская область Купино -49 -47
10 Смоленская область Смоленск -41 -40
11 Хабаровский край Екатерино-Никольское -43 -40
12 Хабаровский край Охотск -45 -40
13 Хабаровский край Софийский Прииск -54 -51
14 Читинская область Борзя -52 -50

Таблица 4. Перечень населенных пунктов, для которых абсолютная максимальная температура понизилась

Регион Город Абсолютная максимальная температура воздуха, °C
СНиП 23-01–99* (1999 г.) СП 131.13330.2012 (2012 г.)
1 Амурская область Благовещенск +41 +39
2 Амурская область Экимчан +40 +34
3 Республика Башкортостан Уфа +39 +38
4 Волгоградская область Волгоград +44 +43
5 Камчатская область Усть-Хайрюзово +30 +29
6 Красноярский край Ачинск +39 +37
7 Новосибирская область Барабинск +38 +36
8 Новосибирская область Болотное +36 +35
9 Новосибирская область Новосибирск +38 +37
10 Омская область Тара +39 +38
11 Приморский край Владивосток +35 +34
12 Томская область Томск +36 +35
13 Хабаровский край Советская Гавань +39 +36
14 Республика Саха (Якутия) Исить +37 +36
15 Республика Саха (Якутия) Шелагонцы +35 +34

Если в 1999 году абсолютный минимум в Сочи декларировался на уровне –18 °C (табл. 3), то как к 2012 году он смог подняться до –13 °C? Или же как объяснить, что абсолютный максимум температуры в Волгограде понизился на один градус (табл. 4)?

Полезные данные в помощь проектировщику

Для удобства инженеров в табл. 5 приведены наиболее полезные среди содержащихся в климатологии данных для крупнейших городов Российской Федерации.

Таблица 5. Параметры А, параметры Б, минимальные и максимальные температуры для городов Российской Федерации с населением более 1 миллиона человек (согласно СП 131.13330.2012)

Холодный период
Регион Город Температура воздуха обеспеченностью 0,94, °C Температура воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, °C Абсолютная минимальная температура воздуха, °C
Параметры А Параметры Б
Для расчета систем кондиционирования, отопления, вентиляции, воздушного душирования *
1 Волгоградская область Волгоград -12 -22 -35
2 Воронежская область Воронеж -13 -24 -37
3 Свердловская область Екатеринбург -18 -32 -47
4 Республика Татарстан Казань -16 -31 -47
5 Красноярский край Красноярск -20 -37 -48
6 Московская область Москва -13 -25 -43
7 Нижегородская область Нижний Новгород -17 -31 -41
8 Новосибирская область Новосибирск -22 -37 -50
9 Омская область Омск -22 -37 -49
10 Пермская область Пермь -18 -35 -47
11 Ростовская область Ростов-на-Дону -9 -19 -33
12 Самарская область Самара -18 -30 -43
13 Ленинградская область Санкт-Петербург -11 -24 -36
14 Республика Башкортостан Уфа -18 -33 -49
15 Челябинская область Челябинск -21 -34 -48
Теплый период
Регион Город Температура воздуха обеспеченностью 0,95, °C Температура воздуха обеспеченностью 0,98, °C Абсолютная максимальная температура воздуха, °C
Параметры А Параметры Б
Для расчета систем вентиляции, воздушного душирования * Для расчета систем кондиционирования *
1 Волгоградская область Волгоград +29 +31 +43
2 Воронежская область Воронеж +25 +29 +41
3 Свердловская область Екатеринбург +23 +27 +38
4 Республика Татарстан Казань +24 +28 +39
5 Красноярский край Красноярск +23 +27 +37
6 Московская область Москва +23 +26 +38
7 Нижегородская область Нижний Новгород +22.4 +26.2 +36
8 Новосибирская область Новосибирск +23 +26 +37
9 Омская область Омск +24 +28 +40
10 Пермская область Пермь +23 +27 +37
11 Ростовская область Ростов-на-Дону +27 +30 +40
12 Самарская область Самара +24.6 +28.5 +39
13 Ленинградская область Санкт-Петербург +22 +25 +37
14 Республика Башкортостан Уфа +25 +28 +38
15 Челябинская область Челябинск +21.7 +25.9 +40
* Для помещений жилых, общественных, административно-бытовых и производственных зданий (для зданий сельскохозяйственного назначения используются другие параметры, см. СНиП 41-01–2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», п. 5.11).

Заключение

Подводя итоги проведенному анализу прежней и новой версий строительной климатологии, следует отметить значительное количество внесенных изменений. Изменения претерпели более трети параметров. Параметры А и параметры Б изменились практически для половины населенных пунктов.

В подавляющем большинстве изменений температурные параметры холодного периода возросли (стали теплее). Также изменения в большую сторону чаще встречались и при изучении параметров теплого периода. При этом для холодного либо теплого периодов года параметры А и параметры Б претерпели значительные изменения (на 3 и более градуса) для 10 и 32 населенных пунктов соответственно. Для некоторых населенных пунктов изменения достигли 5 и 6 градусов.

Ряд изменений представляется абсолютно нелогичным, когда минимумы или максимумы изменились, несмотря на то что в официальных сводках о погоде подобных температур не обнаружено.

Кроме того, для 14 населенных пунктов абсолютная минимальная температура возросла, а для 15 абсолютный максимум понизился, что также не поддается объяснению.

В актуализированной климатологии 2012 года добавился город Саянск Иркутской области. Таким образом, число российских населенных пунктов возросло на единицу: с 457 до 458 штук.

Юрий Хомутский,
технический редактор журнала «МИР КЛИМАТА»



наши проекты
  • АПИК
  • Университет климата
  • Выставка «Мир климата»
  • АПИК-тест