16-ти этажный жилой дом 57,15 х 16,62 м в г. Краснодар

Пояснительная записка Коробкин И.С. 17-С-УС1.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГБОУ ВО Кубанский Государственный Технологический Университет (КубГТУ)
Кафедра Архитектуры гражданских и промышленных зданий и сооружений
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
По дисциплине «Основы архитектуры и строительных конструкций»
На тему: «Многоэтажное гражданское здание.»
Курсовая работа 46 страницы 8 источников.
Иллюстрационная часть – 3 листа формата А1
ГРАЖДАНСКОЕ ЗДАНИЕ МЕЛКОРАЗМЕРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОБЪЕМНО – ПЛАНИРОВОЧНЫЕПАРАМЕТРЫ УТЕПЛИТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ НА ОТОПЛЕНИЕ.
В курсовой работе разработан проект Многоэтажного жилого дома в г. Краснодаре .
В пояснительной записке выполнен теплотехнический расчет.
Общая характеристика проектируемого здания . ..5-6
Объемно-планировочное решение здания .. ..6-7
Технико-экономические показатели проекта .. .7
Конструктивные решения здания .. .7-12
Расчет толщины утеплителя влажностного и воздушного режима
Подбор заполнений световых проемов 40
Список использованной литературы .41
Данный проект представляет собой проект шестнадцатиэтажного жилого дома спроектированного из стандартных элементов. При разработке проектов зданий и сооружений выбор конструктивных решений производят исходя из технико-экономической целесообразности их применения в конкретных условиях строительства с учетом максимального снижения материалоемкости трудоемкости и стоимости строительства достигаемых за счет внедрения эффективных строительных материалов и конструкций снижения массы конструкций и т.п. Принятые конструктивные схемы должны обеспечивать необходимую прочность устойчивость.
При проектировании гражданских зданий необходимо стремиться к наиболее простой форме в плане и избегать перепадов высот. При проектировании выбирают объемно-планировочные и конструктивные решения так как они обеспечивают максимальную унификацию и сокращение числа типоразмеров и марок конструкций.
Увеличение объема капитального строительства при одновременном расширении области применения бетона и железобетона требует всемерного облегчения конструкций и следовательно постоянного совершенствования методов их расчета и конструирования.
В данном случае используются сборные панели прошедшие необходимые проверки.
Общая характеристика проектируемого здания
Район строительства – г. Краснодар
Рельеф участка- ровный;
Фундамент: Сборный ленточный из железобетонных плит-подушек и бетонных цокольных панелей
Стены: Бескаркасная с продольными и поперечными несущими стенами из панелей;
Перекрытие: сборные керамзитобетонные панели;
Крыша: плоская крупноразмерные железобетонные элементы;
Здание: двухсекционный шестнадцатиэтажный жилой дом (192 квартиры).
1 Назначение здания и условия эксплуатации
Девятиэтажный жилой дом разработанный в данном проекте предназначен для проживания 192-х семей и относится к категории гражданских многоэтажных жилых зданий.
Тип таких зданий предназначен для временного или постоянного пребывания людей. Поэтому к ним относятся не только жилые дома но и гостиницы.
При проектировании дома были поставлены основные функциональные требования заключающие в себе благоприятные условия для всех видов жизнедеятельности.
Полученный проект удовлетворяет всем требованиям предъявляемым к зданиям в процессе эксплуатации а значит что данный жилой дом прошел все проверки.
2 Место строительства и климатические условия
Районом строительства является г. Краснодар расположенный в Краснодарском крае Российской Федерации.
Температура наиболее холодной пятидневки tн5 =-16 °С;
Средняя температура воздуха наиболее холодного месяца tхм = -02°С;
Средняя температура отопительного периодаtоп = 2°С;
Продолжительность отопительного периодаzоп = 149сутгод;
Среднемесячная относительная влажность
наружного воздуха для наиболее холодного месяца н = 81 %;
Температура внутреннего воздуха помещенияtв = 20 °С;
Относительная влажность внутреннего воздухав = 55 %;
Температура точки росы td = 10.7 °С
Нормируемый температурный перепад
для наружных стен tн = 4 оС
Зона влажности по СНиП 23-02-2003 для г. Краснодар– нормальная
На основе климатических характеристик района строительства и микроклимата помещения определяем величину градус-суток отопительного периода Dd (°Ссут)
Dd = (20 – 2)·149 = 2682 °С·сут
Объемно-планировочное решение здания.
Двухсекционный шестнадцатиэтажный жилой дом с техническим подвалом в плане имеет форму прямоугольника с выступающими частями балконов с размерами по осям 1662×5715м.
Высота этажа 300м перекрытие 016м. Отметка земли -075 м
Здание имеет главные входы со стороны фасада 1-22 и входы в технический подвал со стороны фасада К-А и со стороны фасада А-К
Технико-экономические показатели проекта
Технико-экономические показатели объемно-планировочного решения
№Наименование показателей Ед. изм. Кол-во
Строительный объем здания м^3 45465
Площадь застройки м^2 88157
Жилая площадь здания м^2 820107
Количество этажей шт16
Площадь квартир жилого назначениям^2969664
Подсобная площадь квартиры м^2149557
Площадь здания м^21209602
Конструктивные решения здания
Конструктивная схема здания – бескаркасная с поперечными и продольными несущими стенами из крупных панелей. Наружные стены выполняются из трехслойных керамзитобетонных панелей с эффективным утеплителем. Внутренние панели – керамзитобетонные толщиной 160мм. Плиты перекрытия – сплошные однослойные железобетонные толщиной 180мм.
Фундаменты запроектированы сборный ленточный. Отметка низа подошвы фундамента -3.8м. Боковые поверхности соприкасающиеся с грунтом покрыть битумно-резиновой мастикой Техноэласт Барьер.
2.Техническое подполье
Наружные стены выполняются из железобетонных стеновых панелей толщиной 300мм. Внутренние стены техподполья выполняться из железобетонных стеновой панелей толщиной 300мм. Гидроизоляция цокольных панелей выполняется обмазкой горячим битумом за 2 раз. Высота техподполья 31 м. Пол подвала бетонный на отметке -3400. В техподполье размещаются технические помещения (тепловой пункт водомерный узел электрощитовая) и трубопроводы. Вход в техподполье осуществляется по отдельной наружной лестнице с боковых сторон здания.
Наружные стены выполняются из трехслойных керамзитобетонных панелей с эффективным утеплителем и гибкими связями по ГОСТ 31310-2005. Наружные стеновые панели состоят из внутреннего и наружного бетонных слоев с заключенным между ними слоем утеплителя. Наружный и внутренний слои выполнены из тяжелого бетона класса В15. Толщина наружного бетонного слоя – 80мм внутреннего – 120мм. В качестве утеплителя используется экструзионный пенополистирол «ПЕНОПЛЭКС». Отделочным материалом для наружного слоя панелей является декоративный раствор. Толщина декоративный защитного слоя 15мм.
Внутренние стены выполнены из керамзитобетонных панелей. Толщина межквартирных стен – 160 мм межкомнатных – 100 мм.
4.Перекрытия и покрытия
Перекрытия выполняются из сплошных однослойных железобетонных плит толщиной 180мм по ГОСТ 26434-85. Плиты перекрытия имеют опирание по контуру. Плиты перекрытия укладываются в паз стеновых панелей на цементный раствор толщиной 10мм. Между плитой перекрытия и панелью наружной стены вставляется минераловатная прокладка.
В конструкции перекрытия над подпольем предусматривается теплоизоляция а в конструкции межэтажного перекрытия – звукоизоляция.
Крыша запроектирована с рулонной кровлей без чердака. В качестве основания под кровлю применяются железобетонный плиты покрытия толщиной 180мм. Уклон кровли – 3% уклон лотковых плит – 25%. Плиты покрытий опираются на наружные стены и лотковые плиты. Кровля имеет ограждение в виде парапета высотой 08м.
Основная кровля состоит из 5 слоев: верхний слой – техноэласт второй – армированная цементно-песачная стяжка третий – уклонообразующий слой четвертый - рубероид пятый – Биполь ЭПП. Между слоями кровли и несущего слоя находится слой утиплителя.
Уклонообразующий слой – керамзитовый гравий.
Водоотвод с крыши устраивается внутренний. Сток атмосферных вод организован через водосборные воронки ВВ-1 соединенных с трубами внутреннего водостока проложенные под уклоном 0005. Всего предусматривается 4 воронки.
Балконы выполняются из сплошных железобетонных плит. Полы из цементно-песчаной стяжки. Ограждение балкона железобетонное высотой 10м.
Лестница выполняется из сборных железобетонных элементов – площадок и маршей. Лестница двухмаршевая по 10 ступеней в одном марше. Ширина марша 142м. Размер ступеней – 300х150мм. Длина лестничного марша составляет 30м. Ширина межэтажных лестничных площадок – 11м. Лестничные марши опираются на лестничные площадки. Высота ограждения лестницы – 900мм. Ограждение устанавливается из стальных звеньев привариваемых к закладным элементам боковой плоскости марша звенья ограждения заполняются стальными решетками. Поручень выполняется из древесины и укладывается на верхнюю обвязку.
Оконные и балконные дверные блоки принимаются из поливинилхлоридных профилей с двойным остеклением. Размер проемов в наружных стенах назначается в соответствии с требованиями естественной освещенности и эвакуации. Блоки оконные и балконные двери приняты с раздельными переплетами по ГОСТ 30674-99.
Внутренние двери принимаются деревянные по ГОСТ 6629-84. Внутриквартирные двери однопольные глухие и остекленные входные двери в квартиру – однополые глухие.
Двери входные в здание двупольные глухие по ГОСТ 24698-81.
Наружная отделка. Наружные стеновые панели изготавливаются с отделочным слоем из цементно-песчаного раствора.
Внутренняя отделка. Стены и перегородки в общих комнатах спальнях и коридорах обклеиваются обоями. В кухнях стены окрашиваются водоэмульсионными красками часть стены над кухонным оборудованием отделывается глазурованной плиткой на высоту 18м. В санузлах и ванных стены отделываются керамической плиткой. Потолки окрашиваются водоэмульсионными красками.
Лестничные площадки входы тамбуры вестибюли мусорокамеры окрашиваются масляными покрасками на высоту 16м и водоэмульсионными красками.
10. Санитарно-техническое оборудование здания
Проектируемое здание предполагается оборудовать следующими видами инженерного обеспечения: водоснабжение канализация газоснабжение электроснабжение телефонизация пожарная сигнализация.
Для прокладки и разводки инженерных сетей проектом предусмотрено техническое подполье.
Отопление предусматривается от ТЭЦ через тепловой пункт расположенный в техподполье жилого дома. Подача горячей воды обеспечивается от теплового пункта. Система однотрубная регулируемая с нижней разводкой. В качестве отопительных приборов используются стальные радиаторы.
Вентиляция осуществляется через вентиляционные блоки расположенные в санузлах и кухнях. Вентиляционные системы обеспечивают создание гигиенически чистой воздушной среды. Вентиляционные каналы доводятся до кровли. Над вентканалами устанавливаются диффузоры из железобетонных объёмных элементов.
Водопровод – хозяйственно-бытовой и противопожарный предусмотрен от городской сети. Для коммерческого учета расхода воды предусмотрен водомерный узел устанавливаемый на вводе водопровода в здание.
Канализация – предусмотрено 4 канализационных стояка. Выпуски канализационной сети подключаются к дворовой канализационной сети которая подключается в городскую канализационную линию.
Санузлы раздельные смонтированные из железобетонных объемных элементов.
Электричество – от городских сетей напряжением 220В. Электрощитовая расположена в техподполье жилого дома. Освещение осуществляется лампами накаливания от сети переменного тока.
Слаботочные сети. Радиофикация телефонизация охранно-пожарная сигнализация прокладываются от городских сетей. Коллективная телевизионная антенна устанавливается на крыше здания.
Мусоропровод состоит и ствола с приемными клапанами на каждом этаже и камеры мусороудаления на уровне земли с устройством пандуса. Ствол выполнятся из асбестоцементных безнапорных труб условным проходом 400мм.
Лифты – подъемники непрерывного действия кабина которого перемещается по неподвижным вертикальным жестким направляющим установленных в шахте снабженной на посадочных площадках закрывающимися дверями. Шахта лифта смонтирована из объемных элементов высотой «на этаж». Фундамент под шахту – массивная монолитная железобетонная плита.
Расчет толщины утеплителя влажностного и воздушного режима.
Место строительства: Россия Краснодарский край г.Краснодар.
Удельная теплозащитная характеристика рассчитывается для девятиэтажного жилого здания из крупных сборных конструктивных элементов. Климатические параметры района строительства принимаются по
СНКК 23-302-2000 для города Краснодара.
Температура наиболее холодной пятидневки tн5 = -16 °С;
Средняя температура отопительного периодаtоп = 2 °С;
Зона влажности по СНиП 23-02-2003 для г. Краснодара – нормальная
На основе климатических характеристик района строительства и микроклимата помещения определяем величину градусо-суток отопительного периода Dd (°Ссут)
Расчет наружной стеновой панели
Рисунок 1 - Схема ограждающей конструкции
Конструкция трёхслойной панели с внутренним отделочным слоем. Характеристики материалов:
Штукатурка – цементно-песчаный раствор:
коэффициент теплопроводности λ1 = 0.93 Вт(м·°С)
толщина слоя 1 = 0.015 м
плотность материала 1 = 1600 кгм3
паропроницаемость = 0.0910-6 кг(мчПа)
Плита из керамзитобетона на керамзитовом песке:
коэффициент теплопроводности λ2 = 0.92 Вт(м·°С)
толщина слоя 2 = 0.12 м
плотность материала 2 = 1800 кгм3
Утеплитель – плиты пенополиуретановые:
коэффициент теплопроводности λ 3 = 0.025 Вт(м·°С)
плотность материала 3 = 35 кгм3
паропроницаемость = 0.0210-6 кг(мчПа)
коэффициент теплопроводности λ4 = 0.92 Вт(м·°С)
толщина слоя 4 = 0.08 м
плотность материала 4 = 1800 кгм3
)Расчет толщины утеплителя наружной стены
Требуемое сопротивление теплопередаче R0тр м2·°С Вт определим исходя из нормативных требований СП 50.13330.2012 по данным таблицы 3 для соответствующих групп зданий. Так для ограждающей конструкции вида – стены и типа зданий – жилые методом интерполяции получаем:
R0тр = a· Dd+b = 0.00035·2682 +1.4 = 2.34 (м2·°С)Вт
Толщину из м теплоизоляционного слоя в наружной стене выражаем из следующей формулы:
где λиз = 0.025Вт(м·°С) - коэффициент теплопроводности слоя теплоизоляции;
αв = 8.7 Вт(м2·°С) αн = 23 Вт(м2·°С) – коэффициенты теплоотдачи внутренней и наружной поверхностей ограждения (согласно таблице 4 и 6
СП 50.13330.2012 для наружных стен);
– сумма термических сопротивлений конструктивных слоев ограждения м2·°С Вт.
– коэффициент теплопроводности
i=12 k – номер конструктивного слоя ограждения k – общее количество конструктивных слоев в ограждении. [ А.А.Кудинов. – МУ Теплотехнический расчёт: УлГТУ 2000]
= 1 λ1+ 2 λ2+4 λ4 = 0.0150.93+0.120.92+0.080.92= 0.234 м2·°СВт
Тогда расчетное значение толщины теплоизоляционного материала:
из= 0.025·(2.340.65 - 18.7 - 0.234 - 123) = 0.08 м
Фактическое сопротивление теплопередаче ограждения R0ф м2·°С Вт
R0ф = 18.7+0.234+0.080.025+123 = 3. 592 м2·°С Вт
Для сложного ограждения в котором имеются элементы формирующие двухмерные температурные поля фактические теплопотери оказываются большими чем рассчитанные в предположении одномерности температурного поля. Для расчета теплопотерь сложного ограждения в котором возникают двумерные температурные поля пользуются приведенным сопротивлением теплопередаче R0пр м2·°С Вт
Допускается приведенное сопротивление теплопередаче наружных панельных стен жилых зданий принимать равным
R0пр = R0ф·r = 3.592 · 0.75 = 2.694 м2·°С Вт
где r = 0.75 – коэффициент теплотехнической неоднородности для легкобетонных панелей с термовкладышами. [ГОСТ 54851-2011. Конструкции строительные ограждающие неоднородные. Расчет приведенного сопротивления теплопередачи.]
Произведем сравнение сопротивлений теплопередаче R0пр и R0тр по условиям энергосбережения при этом должно выполнятся неравенство
Неравенство R0пр ≥ R0тр (2.694 > 2.34) выполняется. Таким образом минимальная необходимая толщина утеплителя для данного типа конструкции при заданных климатических условиях составляет 80 мм. Значит выбранные трёхсотмиллиметровые трехслойные стеновые несущие панели с утеплителем из плит пенополиуретановых толщиной 100 мм удовлетворяют требованиям тогда
R0ф = 18.7+0.234+0.10.025+123 = 4.392 м2·°С Вт
Расчетный температурный перепад Δt0 °С между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции который не должен превышать нормируемого значения для наружных стен Δtn=4 °С. (СНиП 23-02-2003 [табл.5])
где n = 1 – коэффициент учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху. (СНиП 23-02-2003 [табл.6])
Δt0 = 1· (20+16) (4.392·8.7) = 0.94 °С
Одномерное стационарное температурное поле глади наружного ограждения при tн=-16°С определяем используя аналитическую зависимость:
где х- температура в произвольном сечении х ограждения °С;
Rв-х - сопротивление теплопередаче от внутренней среды до сечения
=20 – 0.11·(20+16)4.392 = 19.1 °С
=20 – 0.13·(20+16)4.392 = 18.93 °С
=20 – 0.26·(20+16)4.392 = 17.87 °С
=20 – 2.26·(20+16)4.392 = 1.475 °С
=20 – 4.26·(20+16)4.392 = -14.918 °С
н =20 – 4.347·(20+16)4.392 = -15.63 °С
График изменения температуры по сечению наружной стены при tн= tн5
)Расчет влажностного режима наружной стены: определение точки росы и сопротивление наружных стен паропроницанию.
Температуру точки росы tр °С можно определить по относительной влажности и температуре tв °С воздуха внутри помещения рассчитав парциальное давление рв Па водяного пара в воздухе помещения. [10]
Действительное парциальное давление водяных паров рв Па в воздухе помещения для заданной относительной влажности φв = 55%:
pв = 55*2336.96100 = 1285.328 Па
Температура точки росы tв °С:
Анализ влажностного режима наружного ограждения проводим исходя из стационарного состояния с учётом только диффузии водяного пара через ограждение. При этом значения tв°С φв % принимаются те же что и для расчёта конденсации на внутренней поверхности ограждения а tн берётся равной средней температуре наиболее холодного месяца tхм °С:
Одномерное стационарное температурное поле глади наружного ограждения при tн = tхм определяем используя аналитическую зависимость:
Rв-х- сопротивление теплопередаче от внутренней среды до сечения х м2·°С Вт.
R0ф = 3.73 м2·°С Вт - фактическое сопротивление теплопередаче ограждения.
в =20 – 0.11·(20 + 0.2)4.392 = 19.49 °С
=20 – 0.13·(20 + 0.2) 4.392 = 19.4 °С
=20 – 0.26·(20 + 0.2) 4.392 = 18.8 °С
=20 – 2.26·(20 + 0.2) 4.392 = 961 °С
=20 – 4.26·(20 +0.2) 4.392 = 0.41 °С
н =20 – 4.347·(20 +0.2) 4.392 = 0.01 °С
График изменения температуры по сечению наружной стены при tн= tхм
3. Полное сопротивление паропроницанию:
j – коэффициент паропроницаемости j-го слоя ограждения кг(м·ч·Па);
j – толщина j-го слоя м;
k – количество слоев; [10]
Rп.в – сопротивление влагообмену внутренней поверхности ограждения: м2·ч·Памг
Rп.в=(1-55100)·0.133=0.05985 м2·ч·Памг=59.85·103 м2·ч·Пакг
Rп.н – сопротивление влагообмену наружной поверхности ограждения:
Rп.н =(1-81100)·0.133=0.02527 м2·ч·Памг=25.27·103 м2·ч·Пакг тогда
Rп.о =59.85·103+0.015(0.09·10-6)+0.12(0.09·10-6)+0.1(0.02·10-6)+
+0.08(0.09·10-6)+25.27·103 = 7474.004·103 м2·ч·Пакг
4.Парциальное давление водяного пара при полном насыщении во внутреннем Рв и в наружном воздухе Рн:
Рв = 133.322 ·10[(156+8.12·20)(236+20)]=2336.96 Па
Рн = 133.322 ·10[(156+8.12·-0.2)(236+-0.2)]=601.95 Па
5.Действительное давление водяного пара в воздухе помещения и наружном воздухе:
рв = 55·2336.96100=1285.33 Па
рн = 81·601.95100=487.58 Па
6.Действительное парциальное давление водяного пара на границах слоев и в сечении х = 1 + 22 используя формулу:
при х = 0: Rп.в-х= Rп.в= 59.85103 м2·ч·Пакг
р1 =1285.33 – 59.85103·(1285.33 – 487.58) 7474.004·103= 1278.94 Па
=226.52103 м2·ч·Пакг
р2 =1285.33 – 226.52103·(1285.33 – 487.58) 7474.004·103= 1261.15 Па
=1559.85103 м2·ч·Пакг
р3 =1285.33 – 1559.85103·(1285.33 – 487.58) 7474.004·103= 1118.43 Па
=4059.85103 м2·ч·Пакг
р4 =1285.33 – 4059.85103·(1285.33 – 487.58) 7474.004·103= 850.93 Па
=6559.85103 м2·ч·Пакг
р5 =1285.33 – 6559.85103·(1285.33 – 487.58) 7474.004·103= 583.43 Па
= 7448.74103 м2·ч·Пакг
р6 =1285.33 – 7448.74103·(1285.33 – 487.58) 7474.004·103= 488.31 Па
7.Парциальное давление водяного пара при полном насыщении (максимальная упругость) для характерных сечений ограждения:
Р1 = 133.322 ·10[(156+8.12·19.49)(236+19.49)]=2210 Па
Р2 = 133.322 ·10[(156+8.12·19.4)(236+19.4)]=2251.63 Па
Р3 = 133.322 ·10[(156+8.12·18.8)(236+18.8)]=2169.04 Па
Р4 = 133.322 ·10[(156+8.12·9.61)(236+9.61)]=1196.1 Па
Р5 = 133.322 ·10[(156+8.12·0.41)(236+0.41)]=629.3 Па
Р6 = 133.322 ·10[(156+8.12·0.01)(236+0.01)]=611.27 Па
)Расчет воздушного режима наружной стены.
Климатические характеристики:
tв = 20 °С н = 3.7 мс tх5 = -16 °С
н - максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь (определяем по справочным таблицам).
- нормируемая воздухопроницаемость ограждающих конструкций находим по СНиП 23-02-2003 (табл. 9).
Сопротивление воздухопроницанию Rui отдельных слоев ограждающей конструкции находим по справочным данным приложения 9 СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника».
толщина слоя 1 = 0.08 м
сопр-ие воздухопроницанию Ru1 = 590 м2чПакг
Утеплитель – плиты пенополиуретановые :
толщина слоя 2 = 0.1 м
сопр-ие воздухопроницанию Ru2 = 79 м2чПакг
толщина слоя 3 = 0.12 м
сопр-ие воздухопроницанию Ru3 = 590 м2чПакг
толщина слоя 4 = 0.015 м
сопр-ие воздухопроницанию Ru4 = 373 м2чПакг
1. Требуемое сопротивление воздухопроницанию глади наружного ограждения.
Определяем удельный вес наружного и внутреннего воздуха по формуле
γн =3463(273+(-16))=13.47 Нм2
γв =3463(273+20)=11.82 Нм2
Определяем разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкции по формуле
Н = 52.5 м – высота здания; γн γв – удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха н = 3.7 мс – максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь.
ΔР =0.5552.5(13.47-11.82)+0.0313.473.72=53.18 Па
Rитр = 53.180.5=106.35 м2чПакг
2. Полное сопротивление воздухопроницанию глади наружного ограждения
m – количество слоев в ограждении.
Rи.о = 590+79+590+373=1632 м2·ч·Пакг
3. Произведем сравнение Ruo и Ruтр должно выполняться условие
32 ≥ 106.35 условие выполняется.
Расчет перекрытия над неотапливаемым техническим подпольем
Рисунок 5 - Схема ограждающей конструкции
Характеристики материалов:
Дубовая паркетная доска:
коэффициент теплопроводности λ1 = 0.2 Вт(м·°С)
толщина слоя 1 = 0.01 м
плотность материала 1 = 700 кгм3
паропроницаемость 1 = 0.0510-6 кг(мчПа)
Цементно-песчаная стяжка:
коэффициент теплопроводности λ2 = 0.93 Вт(м·°С)
толщина слоя 2 = 0.01 м
плотность материала 2 = 1600 кгм3
паропроницаемость 2 = 0.0910-6 кг(мчПа)
Слой полиэтиленовой пленки (пароизоляция):
коэффициент теплопроводности λ3 = 0.95 Вт(м·°С)
толщина слоя 3 = 0.002 м
плотность материала 3 = 1500 кгм3
паропроницаемость 3 = 0.0000210-6 кг(мчПа)
Плиты жесткие минераловатные на синтетическом связующем:
коэффициент теплопроводности λ4 = 0.07 Вт(м·°С)
плотность материала 4 = 120 кгм3
паропроницаемость 4 = 0.5610-6 кг(мчПа)
Выравнивающий слой песка ( песок для строительных работ (ГОСТ 8736-77)):
коэффициент теплопроводности λ5 = 0.35 Вт(м·°С)
толщина слоя 5 = 0.01 м
плотность материала 5 =1600 кгм3
паропроницаемость 5 = 0.1710-6 кг(мчПа)
Керамзитобетонная плита перекрытия:
коэффициент теплопроводности λ6 = 0.92 Вт(м·°С)
толщина слоя 6 = 0.18 м
плотность материала 6 = 1800 кгм3
паропроницаемость 6 = 0.0910-6 кг(мчПа)
)Расчет толщины утеплителя
Расчет производим без учета слоев паро- и гидроизоляции.
Требуемое сопротивление теплопередаче R0тр м2·°С Вт определим исходя из нормативных требований СП 50.13330.2012 по формуле:
где а и b – коэффициенты значения которых следует принимать по данным таблицы 3 СП 50.13330.2012 для соответствующих групп зданий.
Так для ограждающей конструкции вида- перекрытия над неотапливаемыми подпольями и типа здания – жилые:
Тогда R0тр = 000045·2682+19 = 3.11 (м2·°С)Вт
где λиз = 0.07 Вт(м·°С) - коэффициент теплопроводности слоев теплоизоляции (плиты минераловатные);
αв = 8.7 Вт(м2·°С) αн = 12 Вт(м2·°С) – коэффициенты теплоотдачи внутренней и наружной поверхностей ограждения (согласно таблице 6
СП 50.13330.2012 для перекрытий над холодными подвалами со световыми проемами в стенах); [6 А.А.Кудинов. – МУ Теплотехнический расчёт: УлГТУ 2000]
= 1 λ1+ 2 λ2+ 3 λ3+ 5 λ5+6 λ6 = 0.010.2+0.010.93+0.0020.95+0.010.35 +0.180.92=0.289 м2·°СВт
из= 0.07·(3.11- 18.7 - 0.289 - 112) = 0.18м.
Фактическое значение толщины слоев теплоизоляции равным 180 мм. Тогда толщина используемой минераловатной плиты 190мм подходит исходя из условий теплоизоляции.
R0ф = 18.7+0.289+(0.190.07) +112 = 3.2 м2·°С Вт
Произведем сравнение сопротивлений теплопередаче R0ф и R0тр по условиям энергосбережения при этом должно выполнятся неравенство R0ф ≥ R0тр.
Это неравенство выполняется т.к. R0тр R0ф (3.11 3.2).
Расчетный температурный перепад Δt0 °С между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции который не должен превышать нормируемого значения для перекрытий над подвалами Δtn=2 °С. (СНиП 23-02-2003 [табл.5])
где n = 0.9 – коэффициент учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху. (перекрытия над неотапливаемыми подвалами сообщающимися с наружным воздухом)(СНиП 23-02-2003 [табл.6])
Δt0 = 0.9· (20+16) (3.2·8.7) = 1.16 °С
в =20 – 0.11·(20+16)3.2 = 18.76 °С
=20 – 0.165·(20+16)3.2 = 18.14 °С
=20 – 0.176·(20+16)3.2 = 18.02 °С
=20 – 1.53·(20+16)3.2 = 2.75 °С
=20 – 2.89·(20+16)3.2 = -12.52 °С
=20 – 2.92·(20+16)3.2= -12.83°С
при х = 1+2+ 4+ 5+ 6:
н =20 – 3.12·(20+16)3.2 = -15.05°С
График изменения температуры по сечению конструкции перекрытия при
)Расчет влажностного режима: определение точки росы и сопротивление паропроницанию.
1.Для выявления необходимости проведения специальных мероприятий по предупреждению конденсации водяного пара на внутренней поверхности ограждения проведем сравнение температуры точки росы tр °С с в °С она должна быть ниже температуры внутренней поверхности наружного ограждения.
2.Анализ влажностного режима наружного ограждения проводим исходя из стационарного состояния с учётом только диффузии водяного пара через ограждение. При этом значения tв°С φв % принимаются те же что и для расчёта конденсации на внутренней поверхности ограждения а tн берётся равной средней температуре наиболее холодного месяца tхм °С:
R0ф = 3.2 м2·°С Вт - фактическое сопротивление теплопередаче ограждения.
в =20 – 0.11·(20 +0.2)3.2 = 19.31 °С
=20 – 0. 165 ·(20+0.2) 3.2 = 18.96 °С
=20 – ·(20+0.2) 3.2 = 18.89 °С
=20 – 1.53 ·(20+0.2) 3.2 = 10.34° С
=20 – ·(20+0.2) 3.2 = 1.75 °С
=20 – 2.92·(20+0.2) 3.2 = 1.56 °С
н =20 – 3.12·(20+0.2) 3.2 = 0.305 °С
Rп.в=0.05985 м2·ч·Памг=59.85·103 м2·ч·Пакг
Rп.н =0.02527 м2·ч·Памг=25.27·103 м2·ч·Пакг
Rп.о =59.85·103+0.01(0.05·10-6)+0.01(0.09·10-6)+
+0.002(0.00002·10-6)+0.19(0.56·10-6)+0.01(0.17·10-6) +0.18(0.09·10-6)+
+25.27·103 = 102794.34·103 м2·ч·Пакг
Рн = 133.322 ·10[(156+8.12·-0.2)(236-0.2)]=601. 95 Па
6.Действительное парциальное давление водяного пара на границах слоев:
р1 =1285.33 – 59.85103·(1285.33 – 487.58) 102794.34·103= 1284.87 Па
=259.85103 м2·ч·Пакг
р2 =1285.33 – 259.85103·(1285.33 – 487.58) 102794.34·103= 1283.3 Па
=370.96103 м2·ч·Пакг
р3 =1285.33 – 370.96103·(1285.33 – 487.58) 102794.34·103= 1282.44 Па
=100370.96103 м2·ч·Пакг
р4 =1285.33 – 100370.96103·(1285.33 – 487.58) 102794.34·103= 502.44 Па
=100540.6103 м2·ч·Пакг
р5 =1285.33 – 100540.6103·(1285.33 – 487.58) 102794.34·103= 501.11 Па
= 100693103 м2·ч·Пакг
р6 =1285.33 – 100693103·(1285.33 – 487.58) 102794.34·103= 499.92 Па
при х = 1+2+ 3+ 4+ 5:
= 100751.82103 м2·ч·Пакг
р7 =1285.33 – 100751.82103·(1285.33 – 487.58) 102794.34·103= 499.47 Па
при х = 1+2+ 3+ 4+ 5+ 6:
= 102751.82103 м2·ч·Пакг
р8 =1285.33 – 102751.82103·(1285.33 – 487.58) 102794.34·103= 483.87 Па
Р1 = 133.322 ·10[(156+8.12·19.31)(236+19.31)]= 2239.07 Па
Р2 = 133.322 ·10[(156+8.12·18.96)(236+18.96)]= 2190.8 Па
Р3 = Р4= 133.322 ·10[(156+8.12·18.89)(236+18.89)]= 2181.26 Па
Р5 = 133.322 ·10[(156+8.12·10.34)(236+10.34)]= 1256.05 Па
Р6 = 133.322 ·10[(156+8.12·1.75)(236+1.75)]= 693.14 Па
Р7 = 133.322 ·10[(156+8.12·1.56)(236+1.56)]= 683.75 Па
Р8 = 133.322 ·10[(156+8.12·0.305)(236+0.305)]= 624.52 Па
)Расчет воздушного режима ограждающей конструкции.
сопр-ие воздухопроницанию Ru1 = 64 м2чПакг
сопр-ие воздухопроницанию Ru2 = 373 м2чПакг
Слой полиэтиленовой пленки (гидроизоляция):
сопр-ие воздухопроницанию Ru3 = 2000 м2чПакг
толщина слоя 4= 0.19 м
сопр-ие воздухопроницанию Ru4 = 2 м2чПакг
сопр-ие воздухопроницанию Ru5 = 0 м2чПакг
сопр-ие воздухопроницанию Ru6 = 590 м2чПакг
1. Удельный вес наружного и внутреннего воздуха:
Разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкции:
Требуемое сопротивление воздухопроницанию глади наружного ограждения.
Rитр = 106.35 м2чПакг
Rи.о =64+373+2000+2+0+590=3029 м2·ч·Пакг
29 ≥ 106.35 условие выполняется.
Расчет перекрытия совмещенной невентилируемой крыши
Рисунок 9 - Схема ограждающей конструкции
Керамзитобетонная кровельная плита:
коэффициент теплопроводности λ1 = 0.92 Вт(м·°С)
толщина слоя 1 = 0.18 м
плотность материала 1 = 1800 кгм3
паропроницаемость 1 = 0.0910-6 кг(мчПа)
коэффициент теплопроводности λ2 = 0.17 Вт(м·°С)
толщина слоя 2 = 0.005 м
плотность материала 2 = 600 кгм3
паропроницаемость 2 =0.00110-6 кг(мчПа)
коэффициент теплопроводности λ3 = 0.07 Вт(м·°С)
плотность материала 3 = 120 кгм3
паропроницаемость 3 = 0.5610-6 кг(мчПа)
коэффициент теплопроводности λ4 = 0.17 Вт(м·°С)
толщина слоя 4 = 0.005 м
плотность материала 4 = 600 кгм3
паропроницаемость 4 = 0.00110-6 кг(мчПа)
Армированная цементно-песчаная стяжка:
коэффициент теплопроводности λ5 = 0.93 Вт(м·°С)
толщина слоя 5 = 0.08 м
плотность материала 5 = 1600 кгм3
паропроницаемость 5 = 0.0910-6 кг(мчПа)
Уклонообразующий слой из керамзитового гравия:
коэффициент теплопроводности λ6 = 0.12 Вт(м·°С)
толщина слоя 6 = 0.05 м
плотность материала 6 = 600 кгм3
паропроницаемость 6 = 0.2410-6 кг(мчПа)
Слой холодной мастики:
коэффициент теплопроводности λ7 = 0.27 Вт(м·°С)
толщина слоя 7 = 0.001 м
плотность материала 7 = 1400 кгм3
паропроницаемость 7 = 0.00810-6 кг(мчПа)
Расчет производим для участка с наименьшей толщиной уклонообразующего слоя (50 мм) без учета верхнего слоя гидроизоляции из холодной мастики.
Так для ограждающей конструкции вида - чердачные перекрытия и типа здания – жилые:
Тогда R0тр = 000045·2682+19 = 3.107 (м2·°С)Вт
αв = 8.7 Вт(м2·°С) αн = 23 Вт(м2·°С) – коэффициенты теплоотдачи внутренней и наружной поверхностей ограждения (согласно таблице 6
СП 50.13330.2012); [6 А.А.Кудинов. – МУ Теплотехнический расчёт: УлГТУ 2000]
= 1 λ1+ 2 λ2+ 4 λ4+ 5 λ5+6 λ6+ 7 λ7 = =0.180.92+0.0050.17+0.0050.17+0.080.93+0.050.12+0.0010.27 =0.76 м2·°СВт
из= 0.07·(3.107- 18.7 - 0.76 - 123) = 0.15 м.
Округляем расчетное значение из м в большую сторону принимая фактическое значение толщины слоев теплоизоляции равным 150 мм.
R0ф = 18.7+0.76+0.150.07+123 = 3.06 м2·°С Вт
Это неравенство не выполняется т.к. R0тр ≥ R0ф (3.06 ≥3.107). Увеличим это значение до 160мм. Тогда:
R0ф = 18.7+0.76+0.160.07+123 = 3.2 м2·°С Вт
Это неравенство выполняется т.к. R0тр R0ф (3.107 3.2).
Расчетный температурный перепад Δt0 °С между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции который не должен превышать нормируемого значения для покрытий и чердачных перекрытий Δtn=3 °С. (СНиП 23-02-2003 [табл.5])
где n = 0.9 – коэффициент учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху. (перекрытия чердачные с кровлей из рулонных материлов)(СНиП 23-02-2003 [табл.6])
в =20 – 0.11·(20+16)3. 2 = 18.76 °С
=20 – 0.196·(20+16)3. 2 = 17.79 °С
=20 – 0.225·(20+16)3. 2 = 17.46 °С
=20 – 2.51·(20+16)3. 2 = -8.25 °С
=20 – 2.54·(20+16)3. 2 = -8.57 °С
=20 – 2.63·(20+16)3. 2 = -9.54 °С
=20 – 3.05·(20+16)3.2 = -14.28 °С
при х = 1+2+ 3+ 4+ 5+ 6+ 7:
н =20 – 3.054·(20+16)3.2 = -14.35 °С
в =20 – 0.11·(20+0.2)3. 2 = 19.31 °С
=20 – 0.196·(20+0.2)3. 2 = 18.76 °С
=20 – 0.225·(20+0.2)3. 2 = 18.58 °С
=20 – 2.51·(20+0.2)3. 2 = 4.16 °С
=20 – 2.54·(20+0.2)3. 2 = 3.97 °С
=20 – 2.63·(20+0.2)3. 2 = 3.4 °С
=20 – 3.05·(20+0.2)3.2 = 0.75 °С
н =20 – 3.054·(20+0.2)3.2 = 0.72 °С
Rп.о =59.85·103+0.18(0.09·10-6)+0.005(0.001·10-6)+
+0.16(0.07·10-6)+0.005(0.001·10-6)+0.08(0.09·10-6) +0.05(0.24·10-6)+
+0.001(0.008·10-6) +25.27·103 = 15593.12·103 м2·ч·Пакг
Рн = 133.322 ·10[(156+8.12·-0.2)(236-0.2)]= 601. 95 Па
р1 =1285.33 – 59.85103·(1285.33 – 487.58) 15593.12·103= 1282.27 Па
=2059.85103 м2·ч·Пакг
р2 =1285.33 – 2059.85103·(1285.33 – 487.58) 15593.12·103= 1179.87 Па
=7059.85103 м2·ч·Пакг
р3 =1285.33 – 7059.85103·(1285.33 – 487.58) 15593.12·103= 923.87 Па
=9345.56103 м2·ч·Пакг
р4 =1285.33 – 9345.56103·(1285.33 – 487.58) 15593.12·103= 806.84 Па
=14345.56103 м2·ч·Пакг
р5 =1285.33 – 14345.56103·(1285.33 – 487.58) 15593.12·103= 550.84 Па
= 15234.45103 м2·ч·Пакг
р6 =1285.33 – 15234.45103·(1285.33 – 487.58) 15593.12·103= 505.33 Па
= 15442.78103 м2·ч·Пакг
р7 =1285.33 – 15442.78103·(1285.33 – 487.58) 15593.12·103= 494.66 Па
= 15567.78103 м2·ч·Пакг
р8 =1285.33 – 15567.78103·(1285.33 – 487.58) 15593.12·103= 488.26 Па
Р2 = 133.322 ·10[(156+8.12·18.76)(236+18.76)]= 2163.63 Па
Р3 = 133.322 ·10[(156+8.12·18.58)(236+18.58)]= 2139.43 Па
Р4= 133.322 ·10[(156+8.12·4.16)(236+4.16)]= 822.47 Па
Р5 = 133.322 ·10[(156+8.12·3.97)(236+3.97)]= 811.56 Па
Р6 = 133.322 ·10[(156+8.12·3.4)(236+3.4)]= 779.57 Па
Р7 = 133.322 ·10[(156+8.12·0.75)(236+0.75)]= 644.98 Па
Р8 = 133.322 ·10[(156+8.12·0.72)(236+0.72)]= 623.58 Па
сопр-ие воздухопроницанию Ru1= 590 м2чПакг)
сопр-ие воздухопроницанию Ru2 = 2000м2чПакг
толщина слоя 3= 0.16 м
сопр-ие воздухопроницанию Ru3 = 2 м2чПакг
сопр-ие воздухопроницанию Ru4 = 2500 м2чПакг
сопр-ие воздухопроницанию Ru5 = 373 м2чПакг
сопр-ие воздухопроницанию Ru6 = 0 м2чПакг
сопр-ие воздухопроницанию Ru7 = 2500 м2чПакг
Удельный вес наружного и внутреннего воздуха:
Rи.о =590+2000+2+2500+373+0+250=3029 м2·ч·Пакг
65 ≥ 106.35 условие выполняется.
Подбор заполнений световых проемов.
Требуемое сопротивление теплопередаче заполнения светового проема определяем по СНиП 23-02-2003 [табл. 4] в зависимости от градусо-суток отопительного периода Dd = 2682°Ссут. (определяем интерполяцией) [10]
Для окон балконных дверей витрин и витражей Rок.0тр = a· Dd+b = =0.00005·2682+0.2 = 0.3341 (м2·°С)Вт
Определив принимаем необходимую для заданного района строительства конструкцию остекления руководствуясь требованиями СП 23-101-2004 (или приложение6 СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника») исходя из условия .
Тип используемой светопрозрачной конструкции: однокамерный стеклопакет в одинарном алюминиевом переплёте из стекла с твёрдым селективным покрытием имеющий следующие характеристики:
Приведённое сопротивление теплопередаче R0r = 0.43
Коэффициент затенения непрозрачными элементами t = 0.8
Коэффициент относительного пропускания солнечной радиации
Для наружных ограждений которые не имеют элементов формирующих двухмерные температурные поля таких как окна и двери рассчитываем коэффициент теплопередачи k Вт м2·°С:
k = 1R0ф = 13.2 = 0.3125 Вт м2·°С
Архитектурные конструкции и основы конструирования. Лихненко Е. В. 2011 г.
СНКК 23-302-2000 (ТСН 23-319-2000 Краснодарский край). Энергетическая Эффективность жилых и общественных зданий нормативы по теплозащите.
СНиП 23-101-2004. «Проектирование тепловой защиты здания»
СНиП 50-13330-2012 «Тепловая защита здания».
СНиП 23-01-99 «Строительная климотология».
Справочные материалы по дисциплине «Специальные вопросы строительной физики».