Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 61
Введение 2 1.Природно-климатические характеристики района строительства 3 2. Объемно-планировочное решение АБК и ПЗ 5 2.1 Здание АБК 5 2.2 Здание ПЗ 5 3. Конструктивные решения АБК и ПЗ 8 3.1 Здание АБК 8 3.2 Здание ПЗ 8 4. Теплотехнический расчет 9 5.Расчет сопротивления воздухопроницанию ограждающей конструкции………………………………………………………………13 7. Список используемых источников……………………… ………….20 ВВЕДЕНИЕ
Целью курсового проекта является разработка и проектирование административно-бытового здания на 30 служащих. Место строительства – город Калининград, грунт – суглинок, глубина промерзания грунта – 0,7 метра. Конструктивная схема административно-бытового здания представляет полный каркас, стены кирпичные самонесущие толщиной 380мм с вентилируемым навесным фасадом. Административно-бытовой блок – двухэтажный, общая площадь одного этажа составляет 780 м 2
. На первом этаже АБК располагаются душевые блоки, санитарные узлы, фельдшерский здравпункт, комната отдыха и гардеробно-душевой блок рабочего персонала. На втором этаже – рабочие комнаты конторы, зал совещаний и другие кабинеты. Так же в курсовом проекте ведется разработка одноэтажного промышленного цеха по заданной функционально-технологической схеме, рассчитанного на рабочих в количестве 550 человек. В составе чертежей курсового проекта – планы этажей АБК и промышленного здания, разрез АБК по лестничной клетке, поперечный разрез промышленного цеха, а также планы фундаментов и главные фасады зданий. 1. Природно-климатические характеристики района строительства.
Природно-климатические характеристики района строительства в городе Калининград приведены в таблице 1. Таблица 1 - Природно-климатические условия района строительства 4. Расчетная зимняя температура наружного воздуха: средняя температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 с обеспеченностью 0,98 -18 ° С -20 ° С С 4/2,7 СВ 9/4,9 В 8/4,1 ЮВ 15/4,3 Ю 17/4,2 ЮЗ 28/5,9 З 13/6 СЗ 6/5,9 СНиП 2.01.01-82 Прил.4 С 12/3,6 СВ 7/3,2 В 7/3 ЮВ 8/3,3 Ю 10/3,3 ЮЗ 20/4,4 З 22/5,4 СЗ 14/4,3 СНиП 2.01.07-85 10. Средняя температура наружного воздуха по месяцам: январь февраль март апрель май июнь июль август сентябрь октябрь ноябрь декабрь -3,4 -2,7 -0,1 6,2 11,5 15 17,4 16,6 12,8 7 2,6 -1,2 СНиП 2.01.01-82 11. Упругость водяных паров наружного воздуха, гПа, по месяцам: январь февраль март апрель май июнь июль август сентябрь октябрь ноябрь декабрь 4,6 4,4 4,9 7,4 9 ,7 12,8 15,0 15,0 12,5 9,3 6,9 5,6 СНиП 2.01.01-82 Прил. 3 2. Объемно-планировочные решения АБК и ПЗ.
2.1 Здание АБК
– прямоугольное с размерами в плане 18000х42000, двухэтажное. Здание с полным каркасом, стены кирпичные самонесущие с вентилируемым фасадом. На первом этаже здания расположен: гардеробно-душевой блок, комната для отдыха, фельдшерский здравпункт, сан.узлы. На втором этаже запроектированы зал совещаний, кабинеты руководства завода. Их размещение по этажам выполнено в соответствии с нормами на проектирование и технологическими схемами. Экспликация помещений представлена в таблице 1.2 Таблица 1.2 - Экспликация помещений Номер помещения 2.2 Здание ПЗ
прямоугольное, с размерами на плане 145000х168500мм, одноэтажное по типовому проекту. Здание с полным каркасом, нагрузки воспринимает и передает основанию каркас из колонн. Здание состоит из 6ти пролетов, внутри которых предусмотрены подвесные краны грузоподъемностью 5т. 3. Конструктивные решения АБК и ПЗ.
3.1 АБК
. Фундамент под колонны - столбчатый. Полный каркас выполнен из колонн и ригелей. Колонны –железобетонные одноэтажные, стыковые, сечением 400х400 с шагом этажа 3200мм. Они устанавливаются в сборный подколонник опирающийся на монолитный ступенчатый фундамент состоящий из одной ступени. Стены наружные – несущие кирпичные. Внутренние стены и перегородки – глиняный пустотелый кирпич пластического прессования 150мм. Ригели – сборные железобетонные, в работе принят основной тип ригелей: РДП - для опирания многопустотных плит на две его полки. Перекрытия (и покрытия) – сборные железобетонные плиты. Перемычки – сборные железобетонные брусковые. Лестничные марши и площадки – сборные железобетонные из крупных элементов. Крыша – плоская, мало уклонная. Полы – линолеум, керамическая плитка, бетонные. Окна – деревянные с двукамерным стеклопакетом по ГОСТ 16289-86. Двери наружные – деревометаллические– по ГОСТ 24698-81; внутренние – деревянные по ГОСТ 6629-88. 3.2 Промышленное здание
Фундамент – монолитный железобетонный со ступенчатой плитной частью. Каркас выполнен из колонн на которые опираются железобетонные бескаркасные фермы пролетом 24 метра. Колонны устанавливаются в сборный подколонник опирающийся на монолитный ступенчатый фундамент. Здание запроектировано на основе укрепленной сетки колонн 24х12м. Стены - навесные трехслойные железобетонные панели . Толщина стены 380мм. Наружные ворота для транспорта приняты распашные размером 4,8 х5,4м . 4. Теплотехнический расчет
Теплотехнический расчет наружной стены здания, строящегося в г. Калининграде. Исходные данные для теплотехнического расчета: 1. Средняя температура наружного воздуха в июле месяце: t=17,4 0
С 2. Влажностная зона: нормальная 3. Средняя температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92: t=- 18 0
С 4. Средняя температура отопительного периода: t=0,6 0
С 5. Продолжительность отопительного периода: Z=195 сут 6. Средняя температура наиболее холодного месяца: t=-7 0
С 7. Относительная влажность наружного воздуха для самого холодного месяца: j н
=82% Параметры внутреннего воздуха: · температура t int
=20° С, · относительная влажность внутреннего воздуха φ в
= 60 %, · влажностный режим помещения — нормальный. Согласно таблице 1 и приложению 1 и 2 СНиП 23-02-2003 принимаем условия эксплуатации – Б. Конструктивная схема наружной стены представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Конструктивная схема наружной стены здания Слои: 1 – кирпич глиняный; 2 – пенополистирол ОАО «СП Радослав » ; 3— мембрана Tyvek Solid ; 4—кронштейн; 5- керамогранитная облицовка Определение толщины слоя утеплителя:
Приведенное сопротивление теплопередаче R 0
, м 2
× °С/Вт, ограждающих конструкций, следует принимать не менее нормируемых значений R red
, м 2
× °С/Вт, определяемых по таблице (СНиП 23-02-2003) в зависимости от градусо-суток района строительства D d
, °С × сут. Градусо-сутки отопительного периода D d
, °С × сут, определяют по формуле D d
= ( t int
- t ht
) z ht
, где t int
=20 °С расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая для расчета ограждающих конструкций группы зданий; t ht
, z ht
- средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут, отопительного периода ; D d
= (20-0,6) Значения R req
для величин D d
, отличающихся от табличных, определяем по формуле R req
= a D d
+ b , где D d
- градусо-сутки отопительного периода, ° С × сут, для конкретного пункта; а, b - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы 4 СНиП 23-101-2004 ; а = 0,0002 ; b = 1,0 R req
= 0,0002 * 3783 + 1,0=1,7566 м 2 .
°С/Вт Сопротивление теплопередаче R o
, м 2
× °С/Вт, однородной однослойной или многослойной ограждающей конструкции с однородными слоями или ограждающей конструкции в удалении от теплотехнических неоднородностей не менее чем на две толщины ограждающей конструкции определяю по формуле R o
= R si
+ R k
+ R se
, где R si
= l / a int
, a int
= 8,7- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м 2
× °С), принимаемый по табл.7 СНиП 23-02-2003 ; R se
= 1/ a ext
, a ext
= 23 - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкций для условий холодного периода, Вт/(м 2
× °С), принимаемый по табл.8 СНиП 23-101-2004. R k
- Термическое сопротивление ограждающей конструкции R k
, м 2
× °С/Вт, R k
= R 1
+ R 2
+ ... + R n
+ R a
.
l
, где R 1
, R 2
, ... , R n
- термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, м 2
× °С/Вт, определяемые по формуле R
= d / l , где d - толщина слоя, м; l - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м × ° С), R 1
= d / l = R 2
= d / l = R 3
= d / l = R 5
= d / l = R 6
= d / l = R х
= R k
-R 1
-R 2
–R 3
R k
= R req
-R si
-R se
,= 1,7566 - δ ут
=( 1,5982- 0,0185 - 0,4691 - 0,0125-0,0467-0,00004 )* 0,04=0,042 м По унификации назначаем толщину утеплителя 0,05 м. По формуле 3 определим расчетное сопротивление ограждающей конструкци Так как условие R 0
≥ R req
выполняется 1,9553> 1,7566 м 2 .
°С/Вт, то толщина утеплителя для данного пункта строительства рассчитана верно. Таблица 2 – Теплотехнические характеристики материалов слоев 5.Расчет сопротивления воздухопроницанию ограждающей конструкции.
Сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций должно быть не менее нормируемого сопротивления воздухопроницанию R inf
req
, м 2
× ч × Па/кг, определяемого по формуле R inf
req
= D p / G n
, где D р - разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, Па. G n
=0,5кг/(м 2
ч) - нормируемая воздухопроницаемость ограждающих конструкций, кг/(м 2
× ч) .
Разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций D р , Па, следует определять по формуле D
р = 0,55 H(y ext
- y int
) + 0,03 y ext
× v 2
, где H =9.080 высота здания (от уровня пола первого этажа до верха вытяжной шахты), м; y ext
, y int
- удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, Н/м 3
, определяемый по формуле Для г. Калининграда согласно СНиП 23-01-99 средняя температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 = -18 °С, расчетная температура внутреннего воздуха равна 20 °С. Вычисляем удельный вес наружного и внутреннего воздуха g
ext
= 3463/(273 + t ext
)= 3463/(273 -18)=13.58 Н / м 3
(10) g int
= 3463/(273 + t int
)= 3463/(273 +20)=11.82 Н / м 3
t - температура воздуха: внутреннего (для определения y int
) - принимается согласно оптимальным параметрам по ГОСТ 12.1.005, ГОСТ 30494 и СанПиН 2.1.2.1002; наружного (для определения y ext
) - принимается равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01-99. v = 5,9 м/с - максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16 % и более, принимаемая по таблице 1 СНиП 23-01; Определяем расчетную разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях стены на уровне пола первого этажа здания D p D р = 0,55 H(y ext
- y int
) + 0,03 y ext
× v 2
, Находим нормируемое сопротивление воздухопроницанию стен в рассматриваемом доме. R inf
req
= 22,97/0.5 =45,94 м 2 .
ч .
Па/ кг Сопротивление воздухопроницанию многослойной ограждающей конструкции R inf
des
, м 2
× ч × Па/кг, следует определять по формуле R inf
des
= R inf
1
+ R inf
2
+ ... + R inf n
, R inf
des
где R inf
1
, R inf
2
, ... , R inf
n
- сопротивления воздухопроницанию отдельных слоев ограждающей конструкции, м 2
× ч × Па/кг, принимаемые по таблице 17 СП 23-101-2004. Сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций зданий и сооружений должно быть не менее требуемого сопротивления воздухопроницанию R inf
des
=7740 м 2 .
ч .
Па/ кг ≥ R inf
req
=45,94 м 2 .
ч .
Па/ кг, стена по воздухопроницаемости удовлетворяет требованиям. Вывод: принимаем толщину стены равную 525,5мм. Расчетная температура t int
= 20°С, и относительная влажность внутреннего воздуха j int
= 60 %. Расчетная зимняя температура t ext
,
° C , и относительная влажность наружного воздуха j ext
%, определяются следующим образом: t ext
и j ех
t
принимаются соответственно равными средней месячной температуре и средней относительной влажности наиболее холодного месяца. Для Калининграда наиболее холодный месяц январь t ext
= - 3,4 °С, и j ext
= 85 % (согласно СНиП 23-01-99) Влажностный режим жилых помещений - нормальный; зона влажности для Калининград - нормальная, тогда условия эксплуатации ограждающих конструкций определяют по параметру Б (согласно СНиП 23-02). Наружная многослойная стена состоит из следующих слоев, считая от внутренней поверхности: 1) Ивестково-песчаная штукатурка толщиной 15 мм, плотностью r 0
= 1600кг/м 3
, l Б
= 0,81 Вт/(м × °С), m = 0,12 мг/(м × ч × Па); 2) Кирпич глиняный толщиной 380 мм, плотностью r 0
= 1800кг/м 3
, l Б
= 0,81 Вт/(м × °С), m = 0,11 мг/(м × ч × Па); 3) Мембрана толщиной 0,5 мм, плотностью r 0
= 40кг/м 3
, l Б
= 0,040 Вт/(м × °С), m = 0,010 мг/(м × ч × Па); 4) Пенополистирол толщиной 50 мм, плотностью r 0
= 18кг/м 3
, l Б
= 0,04 Вт/(м × °С), m = 0,02 мг/(м × ч × Па); 5) Воздушная прослойка толщиной 70 мм, плотностью r 0
= 1,2929кг/м 3
, l Б
= 1,5 Вт/(м × °С); m = 1мг/(м × ч × Па); 6) Алюкобонд толщиной 10 мм, плотностью r 0
= 2400 кг/м 3
, l Б
= 238 Вт/(м × °С), m = 700 мг/(м × ч × Па); Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции равно
Сопротивление паропроницанию R vp
, м 2
× ч × Па/мг, ограждающей конструкции (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) должно быть не менее нормируемых сопротивлений паропроницанию, определяемых по формулам ( СНиП 23-02-2003) : R vp1
req
= (e int
- E)R пн
/(E - e ext
); R vp2
req
= 0,0024z 0
(e int
- E 0
)/( r w
d w
D av
+ h ), где e int
- парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре и относительной влажности этого воздуха, определяемое по формуле е
int
= ( j int
/100) E int
, E int
- парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре t int
принимается по приложению С СП 23-101-2004: при t int
= 20 °С, E int
= 2338 Па. Тогда при j int
= 60 %, e int
= (60/100) × 2338 = 1402,8 Па; Е - парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, определяемое по формуле Е =
(Е 1
z 1
+ E 2
z 2
+ Е 3
z 3
)/12, E 1
, Е 2
, Е 3
- парциальные давления водяного пара, Па, принимаемые по температуре t i
, в плоскости возможной конденсации, определяемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов; z 1
, z 2
, z 3
, - продолжительность, мес, соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов, определяемая с учетом следующих условий: а) к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже минус 5 °С; б) к весенне-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха от минус 5 до плюс 5 °С; в) к летнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха выше плюс 5 °С. Продолжительность периодов и их средняя температура определяются по таблице 3 СНиП 23.01-99, а значения температур в плоскости возможной конденсации t i
, соответствующие этим периодам, по формуле t
i
= t int
- (t int
+ t i
)(R si
+ å R )/R 0
, (13) где t int
- расчетная температура внутреннего воздуха °С, принимаемая равной 20 °С; t i
- расчетная температура наружного воздуха i -го периода, °С, принимаемая равной средней температуре соответствующего периода; R si
- сопротивление теплопередаче внутренней поверхности ограждения, равное R si
= 1/ a int
= 1/8,7 = 0,115 м 2
× °С × Вт; å R - термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации; R o
- сопротивление теплопередаче ограждения, определенное ранее равным R o
= 1,9553 м 2
× °С × Вт. Определим термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации å R = 0,015/0,81 + 0,38/0,81 +0,0005/0,040 + 0,05/0,04 = 1,7502 (м 2
× °С)/Вт. Установим для периодов их продолжительность z i
, сут, среднюю температуру t i
, °С, согласно СНиП 23-01-99 и рассчитаем соответствующую температуру в плоскости возможной конденсации t i
, °С, по формуле для климатических условий Калинграда: · зима ( январь) z 1
= 4мес; t 1
= -3,4°С; t 1
= 20 - (20-3,4)(0,115 +1,7502)/ 1,9553 = 4,16С; · весна - осень (ноябрь, декабрь , февраль,март,): z 2
= 4мес; [ 2,6-1,2-2,7-0,1]/4 = -0,35 °С; t 2
= 20 - (20-0,35)(0,115 +1,7502)/ 1,9553 = 1,26С; · лето (апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь): z 2
= 7 мес; t 2
= (6,2 + 11,5 + 15 + 17,4 + 16,6+12,8+7)/7 = 12,36°С; t 2
= 20 - (20 + 12,36)(0,115 + 1,7502)/ 1,9553= -10,87°С. По температурам ( t 1
, t 2
) для соответствующих периодов определяем (по приложению С СП 23-101-2004): парциальные давления ( E 1
, Е 2
, E 3
) водяного пара: Е 1
= 822,6 Па, Е 2
= 669,4 Па, Е 3
= 239,6 Па и по формуле определим парциальное давление водяного пара Е, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации ограждающей конструкции для соответствующих продолжительностей периодов z 1
, z 2
, z 3
. Е = (822,6+669,4 × 4 + 239,6 × 7)/12 = 430,6 Па. Сопротивление паропроницанию R vp
e
, м 2
× ч × Па/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью и плоскостью возможной конденсации, определяется по формуле (79) СП 23-101-2004. R vp
e
= 0,7/1,5+0,1/700 = 0,4668 м 2
× ч × Па/мг. Среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха е ех
t
, Па, за годовой период определяют по ( СНиП 23-01-99 таблица 5а) е ext
= ( 440+450+520+710+970+1290+1500+1490+1230+930+700+ Сопротивление паропроницанию части стены, расположенной между наружной поверхностью и ПВК, равно R пн
= R п4
= 0,7/1,5+0,1/700 = 0,4668 м 2
ч Па/мг. По формуле (16) СНиП 23-02-2003 определяем нормируемое сопротивление паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги за годовой период эксплуатации согласно ( СНиП 23-02-2003 (п. 9.1 a )) R vp
1
req
= (1402,8 – 430,6) × 0,4668/(430,6- 898) =-0,971м 2
× ч × Па/мг. Для расчета нормируемого сопротивления паропроницанию R vp
2
req
из условия ограничения влаги за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха берут определенную ранее продолжительность этого периода z 0
, сут, среднюю температуру этого периода t 0
, ° C : z 0
= 195 сут, t 0
= 0,6 °С. Температуру t 0
, °С, в плоскости возможной конденсации для этого периода определяют по формуле ( 80 ) СП 23-101-2004 t 0
= 20 - (20 -0,6) × (0,115 + 1,7502)/ 1,9553 = 1,49 °С. Парциальное давление водяного пара Е 0
, Па, в плоскости возможной конденсации определяют по приложению С СП 23-101-2004 при t 0
= 1,49 °С равным Е 0
= 632,6 Па. Согласно ( СНиП 23-02-2003) в многослойной ограждающей конструкции увлажняемым слоем является утеплитель с плотностью r w
= r 0
= 18 кг/м 3
при толщине g w
= 0,05 м. Предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в этом материале согласно ( СНиП 23-02-2003) D w а
v
= 25%. Средняя упругость водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами, определенная ранее, равна e 0
ext
=242,5 Па. Коэффициент h определяется по формуле (20) СНиП 23-02. h = 0,0024(437 – 242,5)162/1,18 = 15,12 Определим R vp
2
req
по формуле (17) СНиП 23-02 R vp
2
req
= 0,0024 × 162(1286 - 299)/(180 × 0,15 × 3 + 15,12) = 4 м 2
× ч × Па/мг. Нормируемое значение R vp
определяется как: R vp
=(0,510/0,1)+(0,10/0,02)+(0,0002/0,10)=10,102 При сравнении полученного значения R vp
с нормируемым устанавливаем, что R vp
> R vp
2
req
> R vp
1
req
. 10,102 > 4 > 0,0134 Следовательно, ограждающая конструкция удовлетворяет требованиям СНиП 23-02 в отношении сопротивления паропроницанию. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. СНиП 2.02.01-83. «Основания зданий и сооружений». М.,Стройиздат,1985. 2. Трепенков Р. И. «Альбом чертежей конструкций деталей промышленных зданий» 3. СНиП 2.09.04 – 87 «Административные и бытовые здания» 4. СНиП 2.09.01-82* «Производственные здания» 5. СНиП 2.01.02-85. «Противопожарные нормы». М., Стройиздат.1987 6. СНиП 11-3-79* «Строительная теплотехника». М., Стройиздат.1995,1998 7. СНиП 22-01-01.82. «Строительная климатология и геофизика». М., Стройиздат,1983 8. Дядков «Архитектура промышленных и сельскохозяйственных зданий» 9. Методическое указание «Конструктивные элементы промышленных зданий» 10. СНиП 21.01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений» 11. ГОСТ 21.101-93 «Основные требования к рабочей документации» 12. Благовещенский Ф.А. «Архитектурные конструкции». М., Высшая школа, 1985 13. Буга «Архитектура гражданских и промышленных зданий» 14. Шерешевский И. А. «Конструирование промышленных зданий и сооружений»- Л.: Стройиздат, 1979 г. 15. Еременюк П.Л. «Архитектура и строительные конструкции» 16. СНиП II-83-78. «Здания конструкторских и проектных организаций» 17. В.А. Ниёлов «Промышленные и сельскохозяйственные здания» 18. Методичка «Конструктивные элементы промышленных зданий»
|