====== Ураганы, торнадо и экстремальные ветровые нагрузки ======
Раздел описывает природу экстремальных ветровых воздействий (ураганы, циклоны, шквалы, торнадо), их влияние на здания ЦОД, механизмы повреждений и подходы к проектированию и усилению конструкций для обеспечения требуемой устойчивости и непрерывности работы.
===== Природа ветровой опасности =====
Экстремальные ветровые явления включают:
* **шквалы и штормы** — кратковременные, но мощные порывы ветра;
* **ураганы / тайфуны / циклоны** — долговременные системы с высокой устойчивой скоростью ветра;
* **торнадо** — локальные вихри с чрезвычайно высокой скоростью ветра и ударными нагрузками.
Ключевые особенности:
* скорость и направление ветра могут резко меняться;
* давление ветра включает **положительное давление на наветренных сторонах** и **подсос (suction)** на крыше и задней стене;
* риск вторичных поражающих факторов — **летающие предметы (missiles)**;
* экстремальные нагрузки действуют кратковременно, но их величина может многократно превышать расчетные нормативные значения.
В отличие от сейсмической опасности, ветровые нагрузки **предсказуемы статистически** — для большинства регионов существуют карты скоростей ветра и нормативные коэффициенты, позволяющие задавать расчётные значения.
===== Типовые повреждения зданий при экстремальных ветрах =====
* **Повреждение обшивки** (панели, облицовка, профлист) из-за давления/подсоса.
* **Вынос элементов крыши**, особенно листовых покрытий и слабых узлов крепления.
* **Разрушение окон и витражей**, что приводит к росту внутреннего давления и дополнительным нагрузкам.
* **Деформация лёгких металлических каркасов**, изгиб рам и стоек.
* **Выведение из строя кровельного инженерного оборудования** — чиллеры, сухие охладители, вентиляционные агрегаты.
* **Проникновение воды** при нарушении герметичности ограждающих конструкций.
* **Поражение летающими предметами** — особенно опасно для ЦОД из-за чувствительности оборудования.
Повреждение любой части кровли или ограждающих конструкций часто приводит к остановке климатических систем, а значит — к отключению всего ЦОД.
===== Стратегии повышения устойчивости =====
==== Для новых зданий ====
* Проектирование по уровню **объектов повышенной ответственности** (аналог Risk Category IV).
* Усиление конструкций по данным карт ветровых нагрузок (СП 20.13330).
* Применение **ветроустойчивых фасадных систем** и креплений повышенной прочности.
* Усиленные оконные системы и двери, включая решения, устойчивые к удару предметов (аналог ASTM E1966).
* Минимизация оборудования на крыше или его размещение в защищённых зонах.
* Установка **ветровых экранов** вокруг кровельного оборудования.
* Дополнительное внимание к креплению воздуховодов, решёток, дефлекторов.
==== Для существующих зданий ====
* Оценка фактической несущей способности обшивки, металлоконструкций и узлов крепления.
* Проверка кровли на устойчивость к отрыву и необходимость усиления крепёжных узлов.
* Замена слабых окон и дверей на ударопрочные.
* Добавление или усиление экранов вокруг оборудования на крыше.
* Усиление соединений каркаса в лёгких стальных зданиях.
* Оценка и усиление внутренних перегородок, если возможен рост внутреннего давления при разрушении обшивки.
===== Учет нормативов РФ =====
Экстремальные ветровые воздействия в проектировании ЦОД должны опираться на следующие документы:
* **СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия»** — основной документ для расчёта ветровых нагрузок, включает:
- районирование РФ по ветровым нагрузкам,
- коэффициенты порывистости,
- расчёт давления/подсоса на кровле и стенах,
- аэродинамические коэффициенты для различных геометрий.
* **СП 118.13330.2022 «Общественные здания» (раздел 6)** — требования к расчёту конструкций под инженерные нагрузки, включая размещение оборудования.
* **СП 385.1325800.2018 «Защита от прогрессирующего обрушения»** — важен для зданий повышенной ответственности, особенно при локальном разрушении элементов фасада/крыши.
* **ГОСТ 27751-2014 «Надёжность строительных конструкций»** — предельные состояния и уровни ответственности сооружений.
* **СП 28.13330.2017 «Защита от коррозии»** — критично для ветровых районов с высокой влажностью/солёностью (морские регионы).
* **СП 541.1325800.2024 «Здания и сооружения центров обработки данных»** — прямые требования к фасадам, кровле и инженерным системам ЦОД.
Важно: СП 20.13330 учитывает ветровую опасность как нормативный минимум. Для объектов уровня Tier III–IV рекомендуется проектировать с повышенными коэффициентами надёжности.
===== Практические рекомендации для проектировщика =====
* Всегда учитывать **локальные аэродинамические зоны**: углы, кромки крыш, зоны с повышенным подсосом.
* Проверять все крепления оборудования с запасом по прочности.
* Избегать лёгких быстровозводимых конструкций в регионах с высокими ветровыми нагрузками.
* Использовать системы контроля деформаций фасада и кровли при большой площади здания.
* Предусматривать сценарии отказа: разрушение окна → рост давления → увеличение нагрузки на стены/кровлю.
* Закладывать защиту от летающих предметов при ветровых районах уровней V–VII по СП 20.
===== Ключевые идеи =====
* Экстремальные ветровые нагрузки — высокочастотная опасность в ряде регионов РФ (Юг, Сибирь, Дальний Восток).
* Повреждение кровли или оборудования на крыше почти всегда приводит к остановке ЦОД.
* Проектирование ЦОД должно выполняться по уровню «повышенной ответственности», даже если формально это не требуется.
* Для легких металлических зданий — обязательна детальная проверка каркаса и креплений.
* Торнадо в РФ маловероятны, но порывистость ветра и удар предметов должны учитываться для площадок класса Tier III+.
* Норматив СП 20.13330 даёт минимальные требования — для ЦОД требуется усиленный подход.