Expresia "încărcăturile vântului" nu este un capriciu al designerilor, ci un parametru important de construcție, neglijarea căruia poate duce la distrugerea clădirii. Vânturile uraganelor, a căror viteză atinge 100 km / h, reprezintă o anomalie pentru Eurasia continentală, însă probabilitatea ca acest lucru să nu poată fi exclusă, deoarece clima de pe planetă se schimbă.
Încărcăturile de vânt înseamnă nu numai influența vânturilor puternice, ci și a mișcărilor de aer în mișcare la viteză normală. Absența totală a vântului este destul de rară. În mod normal, masele de aer se deplasează cu o viteză de 3-7 m / s. Și deja astfel de deplasări pot provoca o sarcină, chiar dacă nu critică, asupra structurilor de construcție care navighează. Dacă viteza vântului depășește norma, atunci un astfel de vânt reprezintă un pericol grav, mai ales în cazul expunerii prelungite la structurile clădirii. Amplitudinea deteriorării depinde de rezistența presiunii aerului:
- până la 20 m / s - deteriorarea externă minoră a acoperișului și a altor elemente ale clădirii, precum și distrugerea spațiilor verzi;
- de la 20 la 30 m / s - distrugerea liniilor electrice și distrugerea mai semnificativă a elementelor de construcție;
- de la 30 la 50 m / s - prăbușirea acoperișului, distrugerea structurii de fermă, ruperea copacilor cu rădăcini, întreruperea liniilor electrice și a conductelor externe;
- peste 50 m / s - dezastre naturale cu consecințe pe scară largă, până la pierderea completă a integrității clădirilor și a infrastructurii.
Vânturile puternice și tornadele se referă la anomaliile meteorologice. Este teoretic posibil să se construiască locuințe capabile să reziste la astfel de vânturi, dar acest lucru este foarte scump. Pe de altă parte, este și mai costisitor să pierdeți locuințele ca urmare a designului, fără a lua în considerare încărcăturile vântului semnificative. Acest lucru este valabil mai ales pentru casele construite în zonele cu vânt.
În condiții nefavorabile, structurile de construcție sunt amenințate nu numai de masele de aer propriu-zis, ci și de zborurile sparte, fragmente de acoperișuri vecine, stâlpi și copaci care se prăbușesc. În acest caz, pot fi afectate nu numai construcțiile de construcție, ci și echipamentele externe, de exemplu, hornurile, bolțurile de ventilație, instalațiile de climatizare, iluminatul etc.
Vorbind despre vânt, nu putem să nu menționăm problema hipotermiei clădirilor. Vânturile lungi pot sufla literalmente căldura din structurile de închidere, astfel încât acestea din urmă au nevoie de o încălzire adecvată și suficientă. Izolarea termică îmbunătățește, de asemenea, confortul acustic și minimizează zgomotul vântului în timpul unor rafale puternice.
Caracteristicile designului. Din punctul de vedere al aerodinamicii, cea mai bună formă a planului de construcție este un pătrat sau un dreptunghi cu o mică diferență în laturi. Nimeni nu construiește case rotunde, deoarece acestea sunt incomode pentru deciziile de planificare, astfel că această formă nu este considerată de noi. Orice abateri de la planul structurilor externe sunt considerate ca factori care cresc încărcăturile vântului. Cu alte cuvinte, o casă care nu se teme de vânt este o casă raționalizată. În plus, complexitatea arhitecturii sporește probabilitatea de erori în construcții, ceea ce, la rândul său, reduce puterea structurii.
În regiunile cu probabilitate ridicată de uragane, se recomandă să se construiască case de tip squat cu un acoperiș, ale cărui pante sunt situate la un unghi destul de mare. Un astfel de acoperis rezistă mai bine încărcăturilor de vânt și, de asemenea, minimizează suflarea apei sub acoperiș. Acest lucru nu se aplică clădirilor cu mai multe etaje, care, datorită masei lor mari, rezistă unor încărcături eoliene considerabile, deși nu fără deteriorări.
Opțiunea optimă pentru acoperișul unei case particulare este o construcție cu două sau patru pante, precum și un acoperiș plat. Dacă aveți nevoie de un al doilea etaj, este mai bine să faceți o mansardă. Acest lucru va reduce înălțimea casei.
Odată cu amplasarea punctului de construcție pe planul amplasamentului și proiectarea casei, așa-numitul trandafir eolian este de o importanță deosebită. Casele de formă dreptunghiulară trebuie amplasate astfel încât laturile lor lungi să fie paralele cu direcția vânturilor predominante. Partea scurtă a acestei case va fi îndreptată spre fluxul de vânt.
Una dintre condițiile importante pentru construirea unei case rezistente la vânt este o bază fiabilă. Dacă solul este slab, casa va fi instabilă chiar și într-o zonă cu o stare de vânt calmă. Destul de fiabile sunt solurile de nisip granular grosier, precum și solurile stancoase și argiloase. Nivelul apei subterane din primăvară trebuie să fie la o adâncime de cel mult 2,5 m. Dacă apa după ploaie este colectată pe teren în bălți și pentru o lungă perioadă de timp este un factor nefavorabil. Este mai bine să căutați un site uscat. În caz contrar, sunt necesare măsuri suplimentare: sistemul de drenaj, creșterea puterii fundației, munca de consolidare a solului etc. Consolidarea solului ajută copacii cu sisteme radiculare dezvoltate, precum și cu geotextile și georezidele artificiale.
Întemeierea unei case rezistente la vânt în absența unui subsol ar trebui îngropată în sol de 1 m sau mai mult, în funcție de latitudinea geografică. În același timp, lățimea fundației este planificată să fie de 50 cm mai mare, pereții ridicați pe ea. Excepția este fundația plăcii, care datorită masei sale mari devine neclintită.
Cea mai bună opțiune pentru o casă rezistentă la vânt este o fundație de panglică relativ ieftină. Banda beton armat este turnată sub toate pereții, precum și coloane și suporturi. Când se construiește pe teren puternic, se poate opri pe o fundație coloană, dar numai dacă suprastructura este făcută din materiale ușoare.
Pereții caselor cu o singură etapă nu prezintă încărcături mari de vânt. Se știe din practică că, cu uragane puternice, casa cel mai adesea frânează acoperișul, dar zidurile rămân în loc. Vântul afectează eficiența termică mai mult. Cu cât mai mult casa este expusă, cu atât mai greu păstrează căldura. Acesta este motivul pentru care experții recomandă ca, în partea inversă, să protejeze clădirea cu tufișuri, copaci, garduri și clădiri auxiliare înalte. În acest caz, partea înclinată a casei ar trebui să aibă o izolație termică armată - numai în acest caz poate fi evitată pierderea de căldură suplimentară "de vânt".
În ceea ce privește alegerea materialului de perete, nu există restricții. Cu toate acestea, cu atât mai greu este, în conformitate cu legile fizicii, este mai greu pentru masele de aer să se miște sau să distrugă caseta casei. În acest sens, casele de cadre sunt mai puțin rezistente la sarcina vântului. Dar ele pot fi protejate făcându-le raționalizate și fixând în siguranță pielea.
Pe baza cerințelor principale pentru o casă rezistentă la vânt - rezistență și o bună izolare termică - este logic să se ia în considerare atât materialele de perete puternice, cât și cele de economisire a căldurii sau o combinație a acestora. Deci, campionul în forță printre materialele de perete este o cărămidă solidă din ceramică. În prezența golurilor interne din cărămidă, puterea sa este redusă, însă caracteristicile de economisire a căldurii cresc. Pereții exteriori pot fi ridicați în două straturi: stratul exterior este realizat din straturi, iar peretele interior este din material solid. Între aceste straturi se află un strat de izolație (perete cu trei straturi). În acest caz, este prevăzut un spațiu de 3-5 cm (fațadă ventilată) între încălzitor și stratul exterior.
Aerul beton este un material de perete foarte potrivit. Caracteristicile sale de conductivitate termica permit constructia peretilor cu un singur strat. Același lucru se poate spune despre blocurile ceramice. Dacă alegeți beton aerian, este mai bine să opriți versiunea autoclavă. Dimensiunile blocurilor de beton gazos autoclav sunt foarte precise, permițând să se realizeze o așezare pe o cusătură subțire cu ajutorul unei soluții de lipici. Pereții din acest material nu trebuie să fie curbați în mod obișnuit, însă se poate aplica tencuiala subțire, ceea ce economisește timp și resurse. Rezistența peretelui din beton aerat este mai mică decât cea a zidului de cărămidă, însă este suficientă pentru a rezista la o încărcătură considerabilă a vântului.
Casele de lemn pe scara rezistenței la vânt sunt fiabile, în special din lemn de furnir laminat. Pentru a îmbunătăți rezistența la vânt, elementele unor astfel de case sunt fixate cu legături filetate, iar întreaga structură este fixată ferm la ancorele fundației de bază.
Sistemul robust necesită și un sistem de rafturi, deoarece suferă cel mai mult de încărcăturile de vânt. Toate elementele sale trebuie să fie cât mai bine conectate și întreaga structură - atașată la cutie.
Cu un vânt lateral, pe perete apare o turbulență a aerului, cea mai mare parte care lovește cornișa și tinde să o ridice. În același timp, presiunea vântului se apasă pe panta acoperișului. Drept urmare, sistemul de tavan are o sarcină îndreptată spre deformare în mijlocul pantei, care în cel mai rău caz duce la ruperea grinzilor. Dar există o altă forță care acționează pe acoperiș într-un vânt puternic. Aceasta este o forță de ridicare, care rezultă din diferența de presiune din partea înclinată a casei și deasupra ei. Atunci când se planifică acoperișul unei case rezistente la vânt, este necesar să se țină cont de toate cele trei vectori. O atenție deosebită trebuie acordată fixării sistemului de drenaj, care, în primul rând, suferă de vânt puternic.