Архитектура Максимова 2008

Номенклатура панелей представлена в [11, c.2]. Номенклатурой предусмотрено деление панелей на рядовые, простеночные, угловые и парапетные. Разрезка стен на панели при различной высоте здания представлена в [16, c.49].

Основным элементом лестницы является Z-образная конструкция, включающая марш и две полуплощадки. Последний верхний марш дополняют отдельной полуплощадкой. Номенклатура лестничных маршей c полуплощадками представлена в [9, c.80].

В рамках данного проекта предусмотрено рассмотрение конструкций надземной части здания, поэтому подробно не останавливаемся на фундаментах. Отметим лишь то, что фундаменты принимаются в зависимости от геологических условий площадки строительства, нагрузки от здания, глубины промерзания грунта, наличия приямков, каналов и подвалов.

Перегородки проектируют в зависимости от назначения помещений здания. В конторских и других сухих помещениях могут использоваться крупнопанельные железобетонные перегородки или перегородки из гипсобетонных плит толщиной 80 мм, можно закладывать каркасно-обшивные перегородки с использованием ГКЛ (гипсокартонных листов) или перегородки из легкобетонных блоков СИБИТ толщиной 100 мм. В мокрых и влажных помещениях перегородки должны быть влагостойкие – кирпичные толщиной 120 или 65 мм. В помещениях, не освещенных естественным светом, целесообразно устройство остекленных фрамуг или использование перегородок из стеклоблоков или стеклопрофилита.

Полы также принимаются в зависимости от назначения помещений. В уборных, душевых, умывальных, гардеробных и других помещениях, подверженных воздействию жидкости, конструкция полов должна быть водостойкой и водонепроницаемой с устройством уклонов и трапов. В остальных помещениях может быть предложено устройство линолеумных полов, полов из поливинилхлоридных плит. Общая конструкция пола в помещениях здания в соответствии с [9, с.3] должна составлять 100 мм.

Покрытие – совмещенное невентилируемое бесчердачное с рулонной кровлей и с организованным отводом воды по внутренним водостокам. Уклон кровли от 0 до 2,5 %. Удаление воды с кровли назначается в соответствии с п. 4.2, 4.4 [5].

Окна и двери принимаются, как для гражданских зданий общественного назначения. Номинальная высота окон 1,8 м, ширина окон

23

может быть 0,9; 1,2; 1,8; 2,1; 2,4 м. Конструкция окон назначается в соответствии с результатами теплотехнического расчета (см. разд. 7 данных методических указаний).

7.ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

7.1. Общие положения

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций зданий производится в соответствии с требованиями СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» [3], СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» [4] и включает:

-определение требуемого сопротивления теплопередаче отдельных ограждающих конструкций;

-выбор конструктивных решений;

-расчет приведенного сопротивления теплопередаче отдельных ограждающих конструкций;

-сопоставление требуемых и приведенных значений.

Цель расчета – подбор ограждающих конструкций, теплозащитные качества которых соответствуют требованиям действующих строительных норм и правил.

Нормами установлены три показателя тепловой защиты здания

[3, п.5.1]:

а) приведенное сопротивление теплопередаче отдельных элементов ограждающих конструкций здания;

б) санитарно-гигиенический показатель, включающий температурный перепад между температурами внутреннего воздуха и на поверхности ограждающих конструкций и температуру на внутренней поверхности выше температуры точки росы;

в) удельный расход тепловой энергии на отопление здания. Требования тепловой защиты здания будут выполнены, если в

жилых и общественных зданиях будут соблюдены требования показателей «а» и «б» либо «б» и «в».

В рамках курсовой работы теплотехнический расчет ограждающих конструкций производится по показателям «а» и «б».

24

7.2.Определение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

Величина требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции Roreg определяется по табл.4 [3] в зависимости от градусо-суток отопительного периода района строительства Dd и назначения здания.

Градусо-сутки отопительного периода Dd, °С сут, рассчитываются по формуле

Dd = (tint – tht) zht,

(7.1)

где tint – расчетная температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая для помещений наибольшей площади и температуры [1, табл.19]; tht, zht – средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут, отопительного периода, принимаемые по [2, табл.1*] для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 10°С при проектировании лечебнопрофилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых и не более 8 °С в остальных случаях.

Пример расчета №1.

Определить требуемое сопротивление теплопередаче наружных стен, покрытия, окон многоэтажного крупнопанельного каркасного здания административно-бытового назначения. Район строительства – г. Омск.

По табл.1* [2] принимаем для г.Омска:

- средняя температура наружного воздуха отопительного периода

со средней суточной температурой наружного воздуха не более

8°С – tht = –8,4 оС;

-продолжительность отопительного периода – zht = 221 сут;

-температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью

0,92 – text = –37оС.

Принимаем расчетную температуру внутреннего воздуха для помещений наибольшей площади и температуры – гардеробные – tint

=+23оС по табл.19 [1].

По формуле (7.1) рассчитываем величину Dd: Dd = [23– (–8,4)] 221 = 6939,4 °С сут.

По табл.4 [3] по интерполяции определяем величину требуемого сопротивления теплопередаче Roreg:

25

наружных стен – 3,28 м2 оС/Вт;

покрытия – 4,38 м2 оС/Вт;

окон – 0,55 м2 оС/Вт.

7.3.Расчет приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

7.3.1. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче непрозрачных ограждающих конструкций

Расчет приведенного сопротивления теплопередаче непрозрачных ограждающих конструкций производится с учетом их теплотехнической однородности.

Для теплотехнически однородных ограждающих конструкций (однослойные или многослойные конструкций с параллельными слоями) величина сопротивления теплопередаче Rо может быть рассчитана по формуле

Rо = 1/ int + Rk + 1/ ext ,

(7.2)

где int – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2·°С), принимаемый по табл. 7 [3] ; ext – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, Вт/(м2·°С), принимаемый по табл. 8 [4]; Rk – термическое сопротивление конструкции, м2·°С/Вт.

Для конструкций с последовательно расположенными слоями

Rk = 1/ 1 + 2/ 2 + 3/ 3 + … + i/ i ,

(7.3)

где i – толщина слоя, м; I – расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м·°С), принимаемый согласно приложению Д [4].

Для теплотехнически неоднородных ограждающих конструкций (содержащих соединительные элементы между наружными облицовочными слоями – ребра, шпонки, стержневые связи, сквозные и несквозные теплопроводные включения) рассчитывается приведенное сопротивления теплопередаче Rоr , м2·°С/Вт.

В общем случае расчет величины приведенного сопротивления теплопередаче Rоr производится на основе расчета температурных полей по специальным компьютерным программам (например, программе расчета трехмерных температурных полей ограждающих конструкций зданий «TEMPER-3D»).

26

Согласно [4] допускается определение величины	Rоr по форму-
ле
Rоr = Rо r ,	(7.4)

где Rо – сопротивление теплопередаче конструкции без учета теплопроводных включений, рассчитанное по формуле (7.2), м2·°С/Вт; r – коэффициент теплотехнической однородности конструкции, учитывающий влияние стыков, откосов проемов, обрамляющих ребер, гибких связей и других теплопроводных включений.

В рамках курсовой работы расчет приведенного сопротивления теплопередаче неоднородных ограждающих конструкций рекомендуется производить по формуле (7.4). Величина коэффициента теплотехнической однородности принимается по справочным данным.

Пример расчета №2.

Определить сопротивление теплопередаче покрытия многоэтажного крупнопанельного каркасного здания. Конструкция покрытия представлена на рис. 2. Район строительства – г.Омск.

Рис. 2. Конструкция покрытия

По приложению В [3] определяем зону влажности района строительства – «сухая».

В соответствии с [4, табл.1 для аналогичных по назначению помещений] принимаем расчетную влажность внутреннего воздуха помещений – int = 55%.

В зависимости от расчетной температуры и относительной влажности воздуха помещений по табл.1 [3] устанавливаем влажностный режим помещений – «нормальный».

27

По табл.2 [3] с учетом влажностного режима помещений и зоны влажности района строительства определяем условия эксплуатации ограждающих конструкций – «А».

Термическое сопротивление железобетонной пустотной плиты для условий эксплуатации «А» – Rкпл = 0,148 м2·°С/Вт; для условий эксплуатации «Б» – Rкпл = 0,152 м2·°С/Вт.

Принимаем расчетные характеристики строительных материалов конструкции покрытия по прил. Д [4]:

- рубероид плотностью о = 600 кг/м3; А = 0,17 Вт/(м оС);

-плиты жесткие минераловатные плотностью о = 100 кг/м3;

А = 0,06 Вт/(м оС);

-цементно-песчаный раствор плотностью о = 1800 кг/м3,

А = 0,76 Вт/(м оС).

В расчете не учитывается наличие разуклонки и защитного слоя гравия в конструкции покрытия.

По табл.7 [3] принимаем int = 8,7 Вт/(м2·°С); по табл.8 [4] принимаем ext = 23Вт/(м2·°С) .

Задаемся толщиной утеплителя ут = 250 мм.

По формуле (7.3) рассчитываем величину термического сопротивления всей конструкции Rk:

Rk = 0,148 + 0,002/0,17 + 0,25/0,06+0,02/0,76+0,01/0,17 = 4,41 м2оС/Вт.

По формуле (7.2) рассчитываем величину сопротивления теплопередаче конструкции покрытия Rо:

Rо = 1/8,7 + 4,41 + 1/23 = 4,57 м2 оС/Вт.

Пример расчета №3.

Определить приведенное сопротивление теплопередаче наружной стены многоэтажного крупнопанельного каркасного здания. Конструкция стены представлена на рис. 3. Район строительства – г.Омск.

28

Рис. 3. Конструкция стены

Температурно-влажностный режим – см. пример расчета №2. Принимаем для трехслойных панелей из тяжелого бетона на гиб-

ких связях с эффективным утеплителем коэффициент теплотехнической однородности r = 0,832 в соответствии с прил. К [4, табл.К.2].

Принимаем расчетные характеристики строительных материалов конструкции стены по прил. Д [4]:

-тяжелый бетон плотностью о = 2400 кг/м3 , А = 1,74 Вт/(м оС);

-плиты теплоизоляционные из пенопласта полистирольного

(ГОСТ 15588-70) плотностью о = 40 кг/м3, А = 0,041 Вт/(м оС).

По табл.7 [3] принимаем int = 8,7 Вт/(м2·°С); по табл.8 [4] принимаем ext = 23Вт/(м2·°С) .

Задаемся толщиной утеплителя ут = 160 мм.

По формуле (7.3) рассчитываем величину термического сопротивления Rk:

Rk = 0,06/1,74 + 0,16/0,041 + 0,08/1,74 = 3,98 м2 оС/Вт. Приведенное сопротивление теплопередаче стены Rоr рассчиты-

ваем по формуле (7.4) с учетом формулы (7.2):

Rоr = (1/8,7 + 3,98 + 1/23)∙0,832=3,44 м2 оС/Вт.

7.3.2. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче светопрозрачных ограждающих конструкций

Величина приведенного сопротивления теплопередаче светопрозрачных конструкций (оконных блоков) определяется при проведении сертификационных или технологических испытаний в климатической камере.

Выбор конструктивного решения оконного блока и оценка возможности его применения в том или ином климатическом районе производится посредством сопоставления требуемого значения сопротивления теплопередаче Rоreg и приведенного значения Rоr , полученного по результатам испытаний (см. прил. Л [4]).

Пример расчета №4.

Определить приведенное сопротивление теплопередаче оконных блоков из ПВХ-профилей для многоэтажного крупнопанельного каркасного здания. Район строительства – г.Омск.

29

Требуемое сопротивление теплопередаче окон зданий админист-

ративно-бытового назначения в климатических условиях г.Омска составляет Rоreg= 0,55 м2 оС/Вт (см. пример расчета №1).

По прил. Л [4] данным требованиям соответствуют оконные блоки из ПВХ-профилей (5-камерная система) с двухкамерными стеклопакетами толщиной 36 мм в одинарном переплете из обычного стекла

смежстекольным расстоянием 12 мм – Rоr = 0,57 м2 оС/Вт.

7.4.Оценка температурного режима ограждающих конструкций

Выбранные варианты конструктивных решений должны быть проверены на соблюдение требований:

-по температурному перепаду между температурой внутреннего воздуха и температурой поверхности ограждающих конструкций tо;

-по температуре температуры точки росы d на поверхности конструкции.

Расчетный температурный перепад tо,°С, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции не должен превышать нормируемых величинtn,°С, установленных в табл. 5 [3].

Величина расчетного температурного перепада рассчитывается по формуле

tо = [n (tint – text )]/(Rо int ), (7.5) где n – коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, принимаемый по табл. 6 [3]; text – расчетная температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, оС, принимаемая по табл.1 [2].

Минимальная температура на внутренней поверхности ограждающих конструкций (за исключением вертикальных светопрозрачных конструкций) в зоне теплопроводных включений (диафрагм, сквозных швов из раствора, стыков панелей, ребер, шпонок и гибких связей в многослойных панелях, жестких связей облегченной кладки и др.), в углах и оконных откосах, а также зенитных фонарей должна быть не ниже температуры точки росы внутреннего воздуха при расчетной температуре наружного воздуха в холодный период года.

Относительную влажность внутреннего воздуха для определения температуры точки росы в местах теплопроводных включений ограж-

30

дающих конструкций, в углах и оконных откосах, а также зенитных фонарей следует принимать:

-для помещений жилых зданий, больничных учреждений, диспансеров, амбулаторно-поликлинических учреждений, родильных домов, домов-интернатов для престарелых и инвалидов, общеобразовательных детских школ, детских садов, яслей, яслей-садов (комбинатов) и детских домов – 55 %, для помещений кухонь – 60 %, для ванных комнат – 65 %, для теплых подвалов и подполий с коммуникациями – 75 %;

-для теплых чердаков жилых зданий – 55 %;

-для помещений общественных зданий (кроме вышеуказанных) – 50 %.

Вобщем случае проверка ограждающих конструкций по минимальной температуре внутренней поверхности производится по результатам расчетов температурных полей.

Всоставе курсовой работы оценка ограждающих конструкций по минимальной температуре внутренней поверхности не проводится.

Пример расчета №5.

Провести оценку конструкции покрытия (см. пример №2) по показателю температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности конструкции –

tо .

По табл. 6 [3] принимаем n = 1.

Исходные данные принимаем аналогично предыдущим примерам: tint = +23 оС; text = – 37 оС; int = 8,7 Вт/(м2·°С); Rо = 4,57 м2 оС/Вт.

По формуле (7.5) рассчитываем величину tо:

tо = [1 (23+ 37 )]/(4,57 8,7 ) = 1,5 оС.

По табл.5 [3] определяем tn = 4 оС. Поскольку tо = 1,5 оС < tn = = 4 оС, считаем, что теплозащитные качества конструкции покрытия достаточны и обеспечивают выполнение требования по показателю

температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой поверхности конструкции.

Пример расчета №6.

Провести оценку конструкции стены (см. пример №3) по показателю температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности конструкции – tо .

По табл. 6 [3] принимаем n = 1.

31

Исходные данные принимаем аналогично предыдущим приме-

рам: tint = +23 оС; text = – 37 оС; int = 8,7 Вт/(м2·°С); Rоr = 3,44 м2 оС/Вт.

По формуле (7.5) рассчитываем величину tо:

tо = [1 (23+ 37 )]/(3,44 8,7 ) = 2,0 оС.

По табл.5 [3] определяем tn = 4,5 оС. Поскольку tо = 2,0 оС <tn = 4,5 оС, считаем, что теплозащитные качества конструкции стены достаточны и обеспечивают выполнение требования по показателю

температурный перепад между температурой внутреннего воздуха

итемпературой поверхности конструкции.

8.РАЗРАБОТКА АРХИТЕКТУРНО-КОНСТРУКТИВНЫХ ЧЕРТЕЖЕЙ ЗДАНИЯ

Чертежи проекта выполняются на двух листах формата А2 (420 594 мм). Лист должен иметь рамку, линии которой отстоят от краев с трех сторон на 5 мм, а слева на 20 мм. В нижнем углу листа располагается основная надпись размером 185 55 мм, ее форму см. в [14, рис.II.1].

Для равномерного заполнения листа предварительно на нем намечают расположение отдельных чертежей с учетом масштаба и необходимых мест для выносных, размерных линий и пояснительных надписей. Проект рекомендуется вычерчивать тонкими линиями карандашами средней твердости. Вначале наносят координационные оси, затем строят основные контуры, а после этого чертежи детализируют и обводят. Размеры на всех чертежах указывают в миллиметрах, числовые отметки – в метрах. Отметки выше уровня чистого пола первого этажа (отметка 0.000) проставляют со знаком «плюс», ниже – со знаком «минус». Окончательное оформление чертежей выполняют в соответствии с требованиями, приведенными в [6, 7, 14].

8.1. Планы этажей

План этажа – это проекция горизонтального сечения здания на уровне оконных проемов. Вычерчивание плана начинается с нанесения осевых линий, проходящих через несущие конструкции, затем ведется построение основных контуров колонн, наружных и внутренних стен, оконных и дверных проемов, лестничных маршей, а также санитарно-технического оборудования, прорисовываются входные тамбуры, ступени лестниц и т.п. На плане показывают двери и их от-

32