- •А.Н. Шихов, д.А. Шихов Архитектурная и строительная физика
- •Глава 1. Строительная климатология
- •Глава 2. Строительная теплотехника
- •Глава 3. Архитектурная и строительная светотехника
- •Глава 4. Архитектурная акустика и звукоизоляция помещений
- •4.9. Архитектурная акустика
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1 Строительная климатология
- •1.1. Связь между климатом и архитектурой зданий
- •1.2. Климатические факторы и их роль при проектировании зданий и сооружений
- •1.3 Климатическое районирование
- •1.4. Архитектурно-климатические основы проектирования зданий
- •1.5. Архитектурный анализ климатических условий погоды
- •Глава 2 Строительная теплотехника
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Виды теплообмена
- •2.3. Теплопередача через ограждения
- •2.4. Сопротивление теплопередачи через однослойные и многослойные ограждающие конструкции, выполненные из однородных слоев
- •2.5. Расчет температуры внутри ограждающих конструкций
- •2.6. Графический метод определения температуры внутри многослойной ограждающей конструкции (метод Фокина-Власова)
- •2.7. Влияние расположения конструктивных слоев на распределение температуры внутри ограждающих конструкций
- •2.8. Методика проектирования тепловой защиты зданий
- •2.9. Исходные данные для проектирования тепловой защиты зданий
- •2.9.1. Параметры внутреннего воздуха помещений
- •2.9.2. Наружные климатические условия
- •2.9.3. Расчетные характеристики строительных материалов и конструкций
- •2.9.4. Расчет отапливаемых площадей и объемов здания
- •2.10. Определение нормируемого (требуемого) сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций
- •2.11. Расчет общего или приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций
- •2.12. Конструктивное решение наружных ограждающих конструкций
- •2.13. Определение санитарно-гигиенических показателей тепловой защиты зданий
- •2.14. Расчет удельного расхода тепловой энергии на отопление зданий
- •2.15. Влажность воздуха и конденсация влаги в ограждениях
- •2.15.1 Расчет ограждающих конструкций на конденсацию водяного пара
- •2.15.2. Графо-аналитический метод определения зоны конденсации внутри многослойной ограждающей конструкции
- •2.15.3. Паропроницаемость и защита от переувлажнения ограждающих конструкций
- •2.16. Воздухопроницаемость ограждающих конструкций
- •2.17. Теплоустойчивость ограждающих конструкций
- •2.17.1. Расчет теплоустойчивости ограждающих конструкций в теплый период года
- •2.17.2. Теплоусвоение поверхности полов
- •2.18. Повышение теплозащитных свойств существующих зданий
- •2.19. Энергетический паспорт здания
- •Контрольные вопросы
- •Глава 111 Архитектурная и строительная светотехника
- •3.1. Основные понятия, величины и единицы измерения
- •3.2. Световой климат
- •3.3. Количественные и качественные характеристики освещения
- •3.4. Естественное освещение зданий
- •3.5. Естественное и искусственное освещение зданий
- •3.6. Выбор систем естественного освещения помещений и световых проемов
- •3.7. Нормирование естественного освещения
- •3.8. Проектирование естественного освещения
- •3.8.1. Определение площади световых проемов жилых и общественных зданий при боковом или верхнем естественном освещении помещений
- •3.8.2. Расчет площади световых проемов производственных зданий при боковом или верхнем естественном освещении помещений
- •3.9. Проверочный расчет естественного освещения помещений
- •3.9.1. Последовательность проведения проверочного расчета при боковом освещении производственных зданий
- •3.9.2. Расчет естественного освещения производственных помещений при верхнем и комбинированном расположении светопроемов
- •3.9.3. Проверочный расчет естественного освещения при боковом размещении световых проемов в жилых и общественных зданиях
- •3.9.4. Последовательность проведения проверочного расчета при верхнем или комбинированном освещении жилых и общественных зданий
- •3.10. Расчет времени использования естественного освещения в помещениях
- •3.11. Совмещенное освещение зданий
- •3.13. Нормирование и проектирование искусственного освещения помещений
- •3.14. Архитектурная светотехника
- •3.14.1. Нормирование и проектирование освещения городов
- •Проектирование освещения архитектурных ансамблей
- •3.15. Светоцветовой режим помещений и городской застройки
- •3.16. Инсоляция и защита помещений от солнечных лучей
- •3.17. Солнцезащита и светорегулирование в зданиях
- •3.18. Экономическая эффективность использования инсоляции и солнцезащиты
- •Глава 4 Архитектурная акустика и звукоизоляция помещений
- •4.1. Общие понятия о звуке и его свойствах
- •4.2. Источники шума и их шумовые характеристики
- •4.3. Нормирование шума и звукоизоляция ограждений
- •4.4. Распространение шума в зданиях
- •4.5. Звукоизоляция помещений от воздушного и ударного шума
- •4.5.1. Определение индекса изоляции воздушного шума для вертикальных однослойных плоских ограждающих конструкций сплошного сечения
- •Границ 1/3 - октавных полос
- •4.5.2. Определение индекса изоляции воздушного шума для каркасно-обшивных перегородок
- •4.5.3. Определение индекса изоляции воздушного шума для междуэтажных перекрытий
- •Расчет междуэтажных перекрытий на ударное воздействие шума
- •4.6. Измерение звукоизолирующих свойств ограждающих конструкций в акустических камерах
- •Мероприятия, обеспечивающие нормативную звукоизоляцию помещений
- •Защита от шума селитебных территорий городов и населенных пунктов
- •4.9. Архитектурная акустика
- •4.9.1. Оценка акустических качеств залов
- •Экспериментальные способы проверки акустических качеств залов
- •4.10. Общие принципы акустического проектирования залов
- •4.11. Специфические особенности акустического проектирования залов различного функционального назначения
- •4. 12. Видимость и обозреваемость в зрелищных сооружениях
- •Общие принципы проектирования беспрепятственной видимости в зрительных залах
- •4.12.2. Обеспечение беспрепятственной видимости в зрительных залах
- •4.13. Расчет беспрепятственной видимости в зрительных залах
- •Контрольные вопросы
- •Основные термины и определения
- •Примеры расчетов звукоизоляции ограждающих конструкций (примеры взяты из сп 23-103-03)
- •Примеры расчета по беспрепятственной видимости и акустике зрительных залов
- •Примеры светотехнического расчета гражданских и промышленных зданий
- •Примеры из области архитектурного освещения зданий
- •Примеры расчета продолжительности инсоляции зданий
2.8. Методика проектирования тепловой защиты зданий
Основной задачей проектирования тепловой защиты зданий является создание комфортных условий микроклимата помещений при минимальном расходе тепловой энергии на поддержание нормируемых параметров воздушной среды и обеспечения санитарно - гигиенических условий.
Тепловая защита зданий и сооружений осуществляется в соответствии с требованиями СНиП 23–02–03. Порядок проектирования тепловой защиты зданий, приведеный в СП 23-101-04, следующий:
- устанавливаются исходные данные для проектирования тепловой защиты;
- выбираются нормируемые показатели тепловой защиты, в соответствии с которыми проводится теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций;
- осуществляют конструктивные решения наружных ограждающих конструкций и их проверка соответствия санитарно – гигиеническим требованиям;
- рассчитывают теплоэнергетические параметры здания, которые вносят в энергетический паспорт здания.
Согласно СНиП 23-02-03 к нормируемым показателям тепловой защиты зданий относятся:
а) нормируемые значения сопротивления теплопередаче для отдельных ограждающих конструкций здания;
б) нормируемые величины температурного перепада между температурами внутреннего воздуха и на внутренней поверхности ограждения, а также температурой на внутренней поверхности ограждающей конструкции и температурой точки росы;
а) нормируемый удельный расход тепловой энергии на отопление здания.
Для жилых и общественных зданий требуется выполнение показателей ,,а” и ,,б’’ либо ,,б’’ и ,,в’’, а для производственных зданий - ,,а’’ и ,,б’’. Выбор нормируемых показателей тепловой защиты зданий относится к компетенции проектной организации.
Санитарно–гигиеническим требованиям должны отвечать все наружные ограждающие конструкции, так как они обеспечивают комфортные условия пребывания людей в помещениях и предотвращают внутренние поверхности ограждающих конструкций от увлажнения и разрушения.
В случае, когда в качестве нормируемых показателей тепловой защиты выбраны показатели ,,а’’ и ,,б’’ определение теплозащитных свойств ограждающих конструкций проводят в следующей последовательности:
- рассчитывают градусо-сутки отопительного периода ,0C∙сут;
- определяют нормируемые значения сопротивления теплопередаче , м2 0С/Вт, для всех видов наружных ограждающих конструкций;
- осуществляют конструктивное решение всех наружных ограждающих конструкций;
- проверяют на допустимую величину расчетного температурного перепада ,а также выполнения условия невыпадения конденсата на внутренних поверхностях наружных ограждающих конструкций;
- рассчитывают термоэнергетические параметры, характеризующие расход тепловой энергии здания на нужды отопления, результаты которых заносят в энергетический паспорт здания.
По показателям ,,в’’ и ,,б’’ выбор теплозащитных свойств ограждающих конструкций осуществляют в следующей последовательности:
- устанавливают класс энергетической эффективности здания;
- рассчитывают градусо–сутки отопительного периода и определяют нормируемые значения сопротивлений теплопередаче наружных ограждающих конструкций (наружных стен, покрытий, чердачных и цокольных перекрытий, окон и фонарей, наружных дверей и ворот);
- определяют нормируемую величину удельного расхода тепловой энергии на отопление здания в зависимости от его функционального назначения и этажности и осуществляют корректировку этой величины в случае назначения класса А или В и подключения здания к централизованной системе теплоснабжения или стационарному электроотоплению;
- устанавливают расчетный удельный расход тепловой энергии на отопление здания за отопительный период , сравнивают его с нормируемым значением и при необходимости осуществляют корректировку показателей с целью снижения расчетной величины .
Классы энергетической эффективности жилых и общественных зданий выбирают в соответствии с табл. 2.4.
Классы А и В устанавливают для вновь возведенных и ремонтируемых зданий на стадии разработки проекта и впоследствии их уточняют по результатам эксплуатации путем проведения теплотехнических испытаний не менее чем через год после ввода здания в эксплуатацию. Установленный в результате натурных испытаний класс энергетической эффективности по данным измерения энергопотребления за отопительный период заносят в энергетический паспорт здания.
Класс С присваивают по результатам натурных испытаний вновь возведенных и реконструированных зданий после их эксплуатации сроком не менее одного года.
Классы Д и Е устанавливают для эксплуатируемых зданий, возведенных до 2000 г. с целью разработки органами администрации субъектов Российской федерации очередности и мероприятий по тепловой защите этих зданий.
Таблица 2.4
Классы энергетической эффективности зданий
Обозначение класса |
Наименование класса энергетической эффективности |
Величина отклонения расчетного (фактического) значения удельного расхода тепловой энергии на отопление здания от нормативного, % |
Рекомендуемые мероприятия органами администрации субъектов РФ |
Для новых и реконструированных зданий |
|||
А |
Очень высокий |
Менее минус 51 |
Экономическое стимулирование |
В |
Высокий |
От минус 10 до минус 50 |
То же |
С |
Нормальный |
От плюс 5 до минус 9 |
- |
Для существующих зданий |
|||
D |
Низкий |
От плюс 6 до плюс 75 |
Желательно реконструкция здания |
E |
Очень низкий |
Более 76 |
Необходимо утепление здания в ближайшей перспективе |