IX. Метод расчета рассеивания выбросов ЗB в атмосферном воздухе с учетом влияния застройки Об утверждении методов расчетов рассеивания выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе

9.1. Основные расчетные характеристики.

9.1.1. Формулы, приведенные в данной главе, предназначены для проведения расчётов приземных концентраций ЗВ в слое от 0 до 2 м включительно и вертикального распределения концентраций ЗВ (включая расчет концентраций ЗВ у стен и крыш зданий) с учетом влияния застройки.

9.1.2. Для каждого из рассматриваемых источников выбросов перед выполнением расчетов с учетом застройки по формулам, приведенным в главе V настоящих Методов, определяются максимальная концентрация ЗВ , а также расстояние  и опасная скорость , при которых достигается концентрация ЗВ  при отсутствии застройки.

9.1.3. Расчет рассеивания выбросов с учетом влияния застройки производится в случаях, когда здание удалено от источника выброса на расстояние менее , или когда источник расположен на здании или в зонах возможного образования ветровых теней, как указано в подпункте 9.1.5 настоящих Методов. При этом высота здания  должна быть не менее 0,4 высоты источника выброса (). Если здание удалено от источника на расстояние большее, чем , и основание источника не размещается в зоне возможного образования ветровой тени, то учет влияния застройки производится в случаях, когда высота здания превышает 0,7 высоты источника выброса ().

Не подлежат учету здания и сооружения высотой менее 5 м, а также здания и сооружения, максимальный линейный размер которых по горизонтали не превышает 10 м.

Учет сооружения производится в случае, если коэффициент проницаемости, определяемый согласно своду правил СП 20.13330.2011 "СНиП 2.01.07-85 "Нагрузки и воздействия" и равный отношению суммарной площади имеющихся в нем проемов к полной площади сооружения, ниже 0,5.

________________

 Перечень национальных стандартов и сводов правил (частей таких стандартов и сводов правил), в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений", утвержденный постановлением Правительства Российской Федерации от 26.12.2014 N 1521 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2015, N 2, ст.465, 2015, N 40, ст.5568, N 50, ст.7122).

9.1.4. Рассматриваемое здание аппроксимируется в виде параллелепипеда (рисунок 3 (Приложение N 7 к настоящим Методам) высотой , длиной  (размер наибольшей стороны основания) и шириной .
 

Высота  определяется по формуле (65):

где  - фактический объем здания, м;
 

 - фактическая площадь основания здания, м.
 

Значения  и  удовлетворяют условию , а положение боковых сторон аппроксимирующего параллелепипеда выбирается так, чтобы они совпадали или были близки к стенам зданий.
 

Если здания имеют сложную конфигурацию (рисунок 4 (Приложение N 7 к настоящим Методам), они аппроксимируются несколькими параллелепипедами. Расчет приземных концентраций ЗВ производится согласно пункту 9.5 настоящих Методов как для совокупности зданий.
 

Для зданий, имеющих в плане форму, близкую к правильному многоугольнику или кругу, в качестве основания аппроксимирующего параллелепипеда берется квадрат с площадью, равной площади исходного здания.
 

9.1.5. Для каждого здания при заданном направлении ветра различаются три зоны ветровых теней высотой  над уровнем земли (рисунок 5а (Приложение N 7 к настоящим Методам):
 

• зона подветренной тени (зона I);
• зона крышной тени (зона II);
• зона наветренной тени или зона подпора (зона III).
   

На рисунке 5а (Приложение N 7 к настоящим Методам) штриховкой обозначено сечение здания, проведенное вдоль направления ветра, сплошными линиями обозначены границы зон ветровых теней I, II и III.
 

Максимальные значения , ,  высот ветровых теней указанных типов и их протяженности , ,  определяются формулами (66а)-(66г):

где  - высота здания;
 

 - длина здания, устанавливаемая в зависимости от направления ветра;
 

 - масштаб длины, характеризующий размеры ветровых теней, который вычисляется по формулам (67а)-(67б)

Если высота ветровых теней  (в зонах I, II, III) окажется менее 1 м, то принимается 1 м.
 

Ширина здания  и длина здания  устанавливаются в зависимости от направления ветра. В случаях, когда ветер направлен по нормали к стене здания, длина этой стены принимается за , а длина смежной стены - за  (рисунок 5б (Приложение N 7 к настоящим Методам). В остальных случаях  и  устанавливаются в соответствии с подпунктом 9.2.3 настоящих Методов.

Границы ветровых теней по высоте устанавливаются по формулам (68а)-(68в):

где  - расстояние вдоль направления ветра от точки, в которой вычисляется высота ветровой тени, до стены здания.
 

Если ветровые тени зданий, которые необходимо учесть в расчетах, пересекаются, то образуется объединенная тень, граница которой определяется согласно подпункту 9.5.1 настоящих Методов .

________________

 Случаи, в которых необходим более детальный учет наложения ветровых теней, рассмотрены в пункте 9.5 настоящих Методов.
 

9.1.6. При наличии застройки максимальная приземная концентрация ЗВ  определяется по формуле (69):

где  - максимальная концентрация ЗВ, полученная без учета влияния застройки (согласно подпункту 9.1.2 настоящих Методов);
 

 - поправка, учитывающая влияние застройки, определяемая по формулам, приведенным в пунктах 9.2 и 9.3 настоящих Методов.
 

Концентрация  ЗВ достигается на расстоянии  от источника выброса при опасной скорости ветра .
 

9.2. Оценка максимальных концентраций ЗВ от одиночного точечного источника выброса при наличии одного здания.
 

9.2.1. Формулы настоящего пункта предназначены для приближенной оценки величины  при опасных скоростях ветра. В общем случае величины ,  и  определяются по формулам, приведенным в пункте 9.3 настоящих Методов, после проведения расчетов на рассматриваемой площадке с перебором скоростей и направлений ветра.
 

Расчет  проводится в зависимости от расположения основания источника выброса (точка 0 на рисунках 6 (Приложение N 7 к настоящим Методам) относительно здания следующим образом:
 

а) при расположении основания источника выброса в зонах возможного образования подветренной тени, обозначенных пунктирными линиями, при ветре, направленном по нормали к стене здания (рисунок 6а (Приложение N 7 к настоящим Методам), определяется в соответствии с подпунктом 9.2.2 настоящих Методов.
 

б) при расположении основания источника выброса в зонах, где ветровые тени образуются только при направлении ветра, отличном от направления нормалей к стенам здания (рисунок 6б (Приложение N 7 к настоящим Методам),  определяется согласно подпункту 9.2.3 настоящих Методов.
 

в) если основание источника выброса располагается вне зон возможного образования ветровой тени на удалении до  от их границы  (рисунки 6в, 6г (Приложение N 7 к настоящим Методам), то расчет  производится согласно подпункту 9.2.4 настоящих Методов.
 

г) при расположении основания источника выброса на крыше здания расчет  производится согласно подпункту 9.2.5 настоящих Методов.
 

д) в остальных случаях расчет максимальных концентраций ЗВ производится без учета влияния зданий, то есть .
 

9.2.2. При расположении основания источника выброса в зонах возможного образования ветровых теней при ветре, направленном по нормали к стене здания (рисунок 6а (Приложение N 7 к настоящим Методам), максимальная приземная концентрация ЗВ  достигается при направлении ветра, соответствующем переносу атмосферного воздуха по нормали от здания к источнику выброса. В этом случае

где  - безразмерный коэффициент, определяемый по формулам, приведенным в главе V настоящих Методов;
 

 - безразмерный коэффициент, описывающий влияние колебаний направления ветра. Значение  определяется по формуле (80);
 

 - безразмерный расчетный коэффициент, который определяется по формулам (71а)-(71б):

Расчетные коэффициенты ,  и  в формуле (71а) являются безразмерными. Коэффициент  описывает влияние различия в опасной скорости ветра  при наличии здания и опасной скорости ветра  при отсутствии здания. Коэффициент  характеризует изменение структуры воздушного потока при наличии застройки. Коэффициент  характеризует влияние турбулентной диффузии внутри ветровой тени.
 

Для определения коэффициента  предварительно вычисляется опасная скорость ветра  по формулам (18а)-(18в). При этом, если высота источника выброса  меньше высоты зоны ветровой тени  в точке расположения источника выброса, то есть  (рисунок 7а (Приложение N 7 к настоящим Методам), то расчет входящих в указанные формулы значений  и  производится при замене высоты источника выброса  на высоту зоны ветровой тени .
 

Далее  определяется в зависимости от соотношения  по формулам (72а)-(72б):

Если  (рисунок 7б (Приложение N 7 к настоящим Методам), то  и 1.
 

Коэффициент  определяется по формулам (73а)-(73б):

Коэффициент  в формуле (71а) определяется по формулам (74а)-(74г):

в зависимости от аргумента

при замене  на , где  - расстояние от источника выброса до подветренной границы подветренной тени (рисунок 7б (Приложение N 7 к настоящим Методам).
 

При  коэффициент  устанавливается в зависимости от отношения  по формулам (76а)-(76в):

При  принимается 1.
 

Для низких источников выбросов (10 м) коэффициент  в формуле (71а) заменяется на , где  определяется по формулам (77а)-(77г):

Для определения  находится вспомогательный угол  (в градусах) в зависимости от отношения  по формулам (78а)-(78б):

Безразмерный коэффициент  определяется по формуле (80):

в зависимости от аргумента :

Если рассчитанное значение  удовлетворяет условию

то принимаются соотношения

9.2.3. В тех случаях, когда основание источника выброса находится в зонах, где образование подветренной тени возможно только при направлении ветра, отличном от направления нормалей к стенам здания (рисунок 6б (Приложение N 7 к настоящим Методам), максимальная приземная концентрация ЗВ  достигается при направлении ветра, соответствующем переносу атмосферного воздуха к источнику выброса (точка 0 на рисунке 6б (Приложение N 7 к настоящим Методам) от ближайшего к нему угла здания. Расчет  производится при этом по формулам, приведенным в пункте 9.2.2 настоящих Методов со следующими изменениями:
 

- для определения того, какая из сторон здания при указанном направлении ветра является подветренной, через центр здания (рисунок 8 (Приложение N 7 к настоящим Методам) проводится прямая  по направлению ветра. Если эта прямая находится внутри или на границах угла, который образован диагоналями, примыкающими к более длинной стороне здания (например, к стороне CD на рисунке 8 (Приложение N 7 к настоящим Методам), то данная сторона рассматривается как подветренная, и ее длина обозначается , а длина смежной стороны - . В противном случае подветренной является более короткая сторона здания;
 

- определяется  по формуле (67) с использованием полученного значения ;
 

- величина  вычисляется по формулам (84а)-(84б):

где  - положительный острый угол (в градусах) между направлением ветра и нормалью подветренной стены здания (рисунок 8 (Приложение N 7 к настоящим Методам);
 

 - коэффициент, рассчитываемый по формуле (80) как значение , вычисленное по аргументу  (формула (81) при замене  на ;
 

 - коэффициент, вычисляемый аналогично , но при замене  на .