Logo Łukasiuk (jasne) Logo Łukasiuk (ciemne)

Strefy wiatrowe i śniegowe w Polsce: obciążenia, normy i regiony

strefy wiatrowe i śniegowe w Polsce

Czym są strefy wiatrowe i śniegowe i jak wpływają na budowę? Jakie obowiązują normy i jak klasyfikuje się obszary? Sprawdź przewodnik.

  1. Norma PN-EN 1991-1-4
  2. Strefy wiatrowe w Polsce
  3. Wyznaczanie obciążenia wiatrem
  4. Norma PN-EN 1991-1-3
  5. Strefy śniegowe w Polsce
  6. Obciążenie śniegiem
  7. Hale namiotowe Łukasiuk – najwyższa jakość

Opracowując projekt hali namiotowej, bierzemy pod uwagę wiele aspektów, takich jak wymagania i potrzeby klienta, uwarunkowania logistyczne czy środowiskowe. Dobierając odpowiednią konstrukcję hali, szczególnie uważnie należy przyjrzeć się tym ostatnim, by dobrze zabezpieczyć obiekt przed czynnikami atmosferycznymi. Do potencjalnie najbardziej szkodliwych zaliczamy śnieg i wiatr. Sposób zabezpieczenia hal i innych budynków przed owymi czynnikami określają konkretne przepisy.

Szczegóły dotyczące obciążeń wiatrem oraz śniegiem są uwzględnione w polskich i europejskich normach (które zawierają m.in. podział na strefy obciążenia śniegiem i wiatrem). Aby hala była obiektem bezpiecznym i wykonanym z obowiązującymi przepisami, nasi konstruktorzy dobierają rozwiązania zgodnie z normami  PN-EN 1991-1-4  (norma wiatrowa) oraz  PN-EN 1991-1-3  (norma śniegowa). Każdy budynek, oprócz ciężaru własnego, musi przenieść także obciążenie śniegiem i wiatrem.

Konstrukcja musi być odporna na te czynniki atmosferyczne przez cały okres eksploatacji. W dalszej części artykułu przybliżyliśmy najważniejsze informacje dotyczące wymienionych wyżej rozporządzeń oraz ich wpływ na zasady budowy hal namiotowych.

Norma PN-EN 1991-1-4

Jest to norma wiatrowa, która systematyzuje wszelkie dane dotyczące obciążenia wiatrem obiektów. Zawiera wiele kluczowych informacji, na podstawie których konstruktor może dobrać elementy konstrukcji hali namiotowej w sposób zapewniający bezpieczeństwo.

Strefy wiatrowe w Polsce

strefy wiatrowe w Polsce

Pierwszym, najważniejszym założeniem normy jest wyznaczenie stref obciążenia wiatrem na terytorium Polski. Dokonano wyodrębnienia trzech stref:

  • Strefa wiatru I – środkowa część kraju (zasadnicza większość jego powierzchni).
  • Strefa wiatrowa II – pas nadmorski na północy.
  • Strefa obciążenia wiatrem III – obszary górskie w południowej części Polski.

Każda ze stref wiatru w Polsce ma wyznaczone charakterystyczne parametry (zgodnie z mapą wietrzności). Mapa wietrzności jest opracowywana na podstawie informacji dotyczących prędkości wiatru, zebranych ze stacji meteorologicznych w całej Polsce.

Kształtuje się ona następująco:

Strefa Bazowa prędkość wiatru [m/s]
Poniżej 300 m n.p.m.		 Bazowa prędkość wiatru [m/s]
Powyżej 300 m n.p.m.
I 22 22·[1 + 0,0006 (A – 300)]
II 26 26
III 22 22·[1 + 0,0006 (A – 300)]

 

Jak widać, w strefie I oraz III, bazowa prędkość wiatru zmienia się wraz z wysokością. Współczynnik A oznacza dokładne umiejscowienie terenu nad poziomem morza. W strefie I oraz III, prędkość wiatru na wysokości przekraczającej 300 m n.p.m. zawsze będzie większa niż poniżej 300 m n.p.m. W strefie II, wysokość terenu nie odgrywa tak dużej roli.

Ciekawostką jest, że powyższe wartości często ulegają zmianie przy okazji aktualizacji normy. Jest to kolejny dowód na to, że wiatr to bardzo zmienne zjawisko.

Wyznaczanie obciążenia wiatrem

Obliczenie obciążenia wiatrem danego obiektu to czasochłonne i wymagające zaangażowania zajęcie. Jest to zadanie konstruktora, jednak norma zakłada pewien schemat, który pomaga w wyznaczeniu tego parametru.

W uproszeniu, można go przedstawić w kilku krokach:

  • Obliczenie wartości podstawowej bazowej prędkości wiatru (ta i wszystkie poniższe wartości są obliczane dla konkretnego, projektowanego obiektu, który ma zostać wzniesiony w danej lokalizacji).
  • Obliczenie bazowego ciśnienia.
  • Ustalanie wysokości i pozostałych wymiarów konstrukcji (obciążenie wiatrem będzie się różniło w zależności od rodzaju obiektu i jego gabarytów).
  • Ustalanie kategorii terenu, na którym znajduje się budynek (zgodnie z mapą wietrzności).
  • Ustalenie szczegółów dotyczących lokalizacji obiektu (np. ukształtowania terenu).
  • Przyjęcie oraz obliczenie współczynników: terenu oraz chropowatości (są to niezbędne współczynniki, służące do wyznaczenia prędkości prędkości wiatru).
  • Obliczenie średniej prędkości wiatru.
  • Obliczanie intensywności turbulencji (zależy od rodzaju i wysokości terenu).
  • Dobór odpowiedniego oddziaływania wiatru (ciśnienie wiatru na powierzchnię, siły oddziaływania wiatru).

W przypadku obliczania ciśnienia wiatru na powierzchnię, dalsze kroki są następujące:

  • Określenie pola obciążanej powierzchni oraz obszarów oddziaływania wiatru na ściany i dach.
  • Określenie wartości współczynnika ciśnienia zewnętrznego.
  • Określenie wartość współczynnika ciśnienia wewnętrznego.
  • Wyznaczenie ciśnienia wiatru działającego na powierzchnie zewnętrzne.
  • Wyznaczenie ciśnienia wiatru działającego na powierzchnie wewnętrzne.
  • Wyznacz ciśnienia sumarycznego działającego na ścianę, dach lub element.

Kroki podejmowane w przypadku obliczania siły oddziaływania wiatru, są następujące:

  • Określenie pola obciążanej powierzchni (wg dokładnych wymiarów zawartych w projekcie).
  • Wyznaczenie ciśnienia zewnętrznego.
  • Określenie wartości współczynnika konstrukcyjnego.
  • Wyznaczenie wywoływanej przez wiatr siły działającej po stronie zewnętrznej.
  • Wyznaczenie ciśnienie wewnętrznego.
  • Wyznaczenie wywoływanej przez wiatr siły działającej po stronie wewnętrznej.
  • Wyznaczenie wywoływanej przez wiatr siły tarcia.

Oddziaływanie oraz parcie wiatru jest zmienne. Może mieć formę ciśnienia wywieranego na zewnętrzne oraz wewnętrzne (przez przepuszczalność przegród zewnętrznych) powierzchnie obiektów. Ponadto, kiedy wiatr działa na duże powierzchnie, powstają siły tarcia, które mogą mieć duże znaczenie w obciążeniu budynków.

Norma PN-EN 1991-1-3

Równie ważna jest norma dotycząca obciążenia śniegiem. Gromadzenie się śniegu na dachu budynku jest zjawiskiem potencjalnie niebezpiecznym, dlatego bardzo ważne jest zabezpieczenie obiektu w tym względzie. Nasi inżynierowie projektują hale zgodnie z obowiązującą normą śniegową, co gwarantuje bezpieczne użytkowanie.

Strefy śniegowe w Polsce

strefy strefy śniegowe w Polsce

Podobnie jak w przypadku obciążenia wiatrem, terytorium Polski jest podzielone na strefy obciążenia  śniegiem. Norma PN-EN 1991-1-3, wyznacza ich pięć:

  • Strefa I – obejmuje przede wszystkim tereny zachodniej Polski.
  • Strefa II– obejmuje większą część terytorium kraju (w tym największe miasta takie jak: Łódź, Katowice, Poznań, Warszawa).
  • Strefa III- obszar obejmujący tereny Polski wschodnio-północnej, wschodniej i wschodnio- południowej (m. in. Gdańsk, Siedlce, Lublin czy Rzeszów).
  • Strefa IV– części województwa warmińsko- mazurskiego oraz podlaskiego (m. in. Olsztyn, Białystok, Suwałki)
  • Strefa V- to część województwa małopolskiego, obejmującego teren górski (okolice Zakopanego).

Obciążenie śniegiem

Konstruktor, który wyznacza obciążenie konstrukcji śniegiem, zawsze uwzględnia dwa warianty i dla obu oblicza parametr obciążenia:

  • Normalna sytuacja obciążeniowa – bez wyjątkowych opadów śniegu i zamieci śnieżnych. Należy wziąć pod uwagę równomierny i nierównomierny rozkład obciążenia śniegiem (zgodnie z układami obciążeń podanymi w normie).
  • Wyjątkowa sytuacja obciążeniowa – bez wyjątkowych opadów śniegu oraz z wyjątkowymi zamieciami śnieżnymi. W tym przypadku oprócz wartości podanych w normie, uwzględnia się również współczynnik kształtu dachu, współczynnik ekspozycji oraz współczynnik termiczny.

Wartości bazowe obciążenia gruntu, dla poszczególnych stref śniegowych, są następujące:

Strefa Obciążenie śniegiem gruntu, kN/m2
I 0,007A – 1,4
II 0,9
III 0,006A – 0,6
IV 1,6
V 0,93exp(0,00134A)

 

A – wysokość n.p.m.

Na podstawie tych wartości, można wyznaczyć obciążenie śniegiem dachu (należy uwzględnić wymagane współczynniki). Na obliczoną wartość, oprócz współczynników narzuconych przez normę, wpływ ma wartość A, czyli wysokość nad poziomem morza. Określając ją, należy się wyznaczyć najwyższy punkt obiektu. Współczynniki stałe, są określone przez normę. Są one charakterystyczne i niezmienne dla danej strefy.

Hale namiotowe Łukasiuk – najwyższa jakość

Istnieje wiele budynków, które są szczególnie wystawione na działanie warunków atmosferycznych (np. hale z płaskim dachem na działanie śniegu). Hale namiotowe buduje się z założeniem eksploatacji przez wiele lat, dlatego też projektując nasze hale, bierzemy pod uwagę możliwość występowania niekorzystnych warunków atmosferycznych i projektujemy, a następnie wykonujemy je z uwzględnieniem obowiązujących norm oraz dobrych praktyk budownictwa przemysłowego.

Bezpieczeństwo użytkowania jest naszym priorytetem i bierzemy za nie pełną odpowiedzialność.

Napisz do nas

Napisz do nas