Теплотехнический расчёт наружных стен

1.1 Район строительства. Генплан
    Природно-климатические условия района строительства приведены в таблице 1
    Таблица 1
    Природно-климатические условия района строительства
Наименование характеристики
Характеристика
Источник
1.Место строительства

Пос.Cабетта полуострова Ямал

2.Климатический район и подрайонстроительства

     IV , VI В

СНиП 2.01.01-82

3.Зона влажности района

нормальная
СНиП II-3-79X
4.Расчетная зимняя температура наружного воздуха:
     -28


     средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, оС

-12.8
СНиП 2.01.01-82

5. Повторяемость ветра,%
Средняя скорость ветра, м/с
В январе по направлению румбов:
     C 12/2, 9
     CB 11/1, 6
     B 2/1, 3
     ЮВ 2/0, 2
     Ю 14/2,2
     ЮЗ 49/2,7
     З 8/3, 0
     СЗ 0/0

CНиП 2.01.01-82

     
6.Нормативная глубина промерзания грунта под оголенной поверхностью, м

     
     
     2,2м

7.Наличие вечномерзлого грунта 

     нет

8. Средняя температура наружного воздуха , 0C

     январь –22,4/0,9
     февраль –17,4/1,3
     март –8,1/2,7
     апрель +4,1/5,1
     май +11,7/8,6
     июнь +17,4/14,6
     июль +21/20,2
     август +19,9/19,5
     сентябрь +13,3/12,2
     октябрь +4,5/5,8
     ноябрь –7,6/2,5
     декабрь –18,3/ 1,2
     

9.Продолжительность периода со среднесуточными температурами воздуха ниже 0оС, сут.

     161
     
СНиП 2.01.01-82
12.Продолжительность периода со среднесуточной температурой воздуха tн8оС, сут
     200
     
СНиП 2.01.01-82
10.Средняя температура периода со среднесуточной температурой воздуха tн8оС., 0С
     -10.3
     
СНиП 2.01.01-82
    
Генеральный план представляет собой масштабную схему проектируемого объекта с нанесением:
           - проектируемых зданий;
           - дорог и тротуаров;
           - озеленения;
           - ограждения.
На территории генплана изображены:
- строящееся здание
-КПП
- столовая
- зал заседания
Площадь участка составляет 3200м2.

1.2 Объемно-планировочные решения здания
    Здание 3-х этажное –  жилое. На первом этаже спланированы помещения общего назначения. На втором и третьем этаже находятся комнаты для личной нужд и спальни. 
    За нулевую отметка пола принята отметка уровня земли.
    
1.3 Конструктивное решение
    Строительство общежития предусматривает возведение 3-х  этажного здания из монолитного бетона, кирпича,  свич панелей, металла и стекла.
    В здании предусмотрены три главных входа. Высота этажей 3,3м. Предусмотрены выходы на крышу. 
    В проекте предусмотрены пешеходные дорожки, парковка для велосипедистов, парковка для автомобилей, тротуары, подъездные дороги,  площадки для переходов с тротуаров на проезжую часть (пандусы). 
    
1.4 Выбор конструкций
    Фундаменты
    Фундаменты под здания предусмотрены разных типов: отдельно стоящие ступенчатые под колонны, свайные с железобетонным монолитным ростверком под стены. 
    
    Стены и перегородки
    Основные наружные стены  выполнены сэндвич панелей. Внутренние стены выполняют из кирпича обычного. Перегородки выполнены из гипсокартона. 
    
    Перекрытия и покрытия
     Перекрытие – это горизонтальная несущая и ограждающая конструкция, что делит здание на этажи и воспринимает нагрузку от собственного веса, веса вертикальных ограждающих конструкций, лестниц, а также от веса предметов интерьера, оборудования и людей, что находятся на них. Эти нагрузки передаются от перекрытий на несущие стены здания.
     На наружные стены перекрытие укладывают от внутреннего края стены на 200 мм, а на внутренние несущие стены на 190 мм. 
     Перекрытие обеспечивает звуко- и теплоизоляцию, они также соответствуют высоким требованиям жесткости и прочности на изгиб.
    Перекрытие монолитное. Толщина 220мм. 
    
    Крыша
    Крыша — конструкция, что обеспечивает защиту здания от атмосферных осадков и является верхним ограждением  здания. Крыша - двускатная, чердачная, стропильная.
    Запроектированные наслонные стропила опирают на наружные несущие стены, на которых закреплены подстропильные брусы (мауэрлат). Стропильные ноги выполнены в виде деревянного бруса, что имеет  в сечении размер 220х50. Чтобы  уменьшить  величину  прогиба стропил под действием веса конструкции кровли в осях В-Г предусматривают подкос и вертикальные стойки, которые, в свою очередь, упираются в лежень. Лежень располагается на выступающей части внутренней стены на координационной оси 2. В верхней части конструкции крыши стропила соединяют друг с другом при помощи двухсторонней деревянной накладки. Между осями А-В для увеличения жесткости стропил применяют затяжки из досок, а стойки и подкосы отсутствуют. 
    Деревянные элементы крыши работают во влажной и огнеопасной (на чердаке проходит электропроводка) среде, они обрабатываются антисептиками и антипиренами.
    Кровля запроектирована из металочерепицы. Листы укладывают по обрешетке из досок поперечным сечением 60х120 мм с шагом 350 мм. Листы стыкуют внахлестку  по длине на 100 мм, а по ширине — на полволны. 
    Место стыка трубы и кровли обрамляют листами из оцинкованной стали. В верхней части кровли проходит коньковый брус сечением 50х150 мм и он закрывается двумя коньковыми деталями КПО-1 и КПО-2, которые прибиваются к кровле гвоздями с антикоррозионными шляпками.
    
    Лестницы
    Лестничные клетки хорошо освещены, отапливаются. Лестничные площадки монолитные, марши – монолитные.
    
    Окна и витражи
    Во взрывоопасных помещениях устанавливается с толщиной стекла 4 мм. 
    Оконные блоки  выполнены из поливинилхлоридных профилей с двухкамерным стеклопакетом с приведенным сопротивлением теплопередаче не менее . 
    Подоконные доски выполнены из пластика, поставляются в комплекте с окнами.
    Подоконные сливы из оцинкованной стали, изготавливаются на заводе.
    
Внутренняя отделка помещений
    Потолок подвесной типа «Армстронг».
    Кирпичные стены и перегородки оштукатуриваются, окрашиваются.
    Для отделки пола в общих коридорах, коридорах между этажами, холле, применяют керамогранитная плитка. В личных помещениях применяют паркет и линолеум. 
    В санузлах используется керамическая плитка. Пол выкладывается полностью. Стены на высоту до 2-х метром.
    Для монтажа всех изделий и отделочных материалов нанимаются специализированные организации у которых есть соответствующие лицензии..
    Для отделки стен, потолков и покрытия полов на путях эвакуации выполняются из огнеупорных материалов.
    
Антикоррозийная защита
    Все металлические элементы лестниц покрываются специальной краской по металлу.
     На металлические элементы ограждений находящихся на крыше наносятся антикоррозийные окрасочные материалы.
    Защита небетонируемых стальных закладных деталей и соединительных элементов железобетонных конструкций от коррозии  выполняется при помощи окраски 2-мя слоями эмали ПФ-115, по грунтовке .
    
Противопожарные мероприятия
    Все мероприятия по пожарной безопасности выполнены с учетом требований [45], [60], [61].В вентиляционных камерах, на тех. этаже, установлены противопожарные двери. На всех этажах размещены планы движения при эвакуации. Все помещения оборудованы противопожарной системой.
    Класс  по ответственности здания – II
    Степень огнестойкости здания - II;
    Класс конструктивной пожарной опасности здания - C1;
    
1.5.Теплотехнический расчёт наружных стен
1.5.1 Расчёт сопротивления теплопередаче наружных стен, определение толщины утеплителя.
    Исходные данные для расчёта:
    - внутренняя температура ;
    - В холодный период года расчетная температура воздуха снаружи text = -28 оС;
    -- влажность внутреннего воздуха (относительная)  ;
    - режим помещения по влажности – нормальный;
    - условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б.
    Величины теплотехнических показателей:
    -  -значение  коэффициента теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, Вт/(м2?0С).
    - - значение коэффициента теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2?0С);
    - n = 1 - значение коэффициента, что учитывает зависимость положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху;
    
     Исходя из санитарно- гигиенических условий определяется сопротивление теплопередаче , (м2?°С/Вт), 
                                                                  ,                                  (1.1)
    
    где - значение  нормируемого температурного перепада между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции для жилых зданий, 0С
    
    
    
    По формуле можно определить градусо-сутки отопительного периода , 
    
                                          ,                           (1.2)
    
    где   tht - значение средней температуры в период отопления, °С;
         - значение длительности  периода отопления, сут;
    
    Сопротивление теплопередаче которое нужно , (м2?°С/Вт), определено по формуле( 1.3)
    
                                           ,                                   (1.3)
    
    Где a и b – значение коэффициентов,  которые были приняты по таблице 4 [34],
    .
    Для расчета выбрано набольшее из необходимых сопротивлений теплопередаче, равное .
    Состав:
    1 – сэндвич панели.
    2 – Слой теплоизоляции  состоящий из плит URSA Glasswool П30(Г)С по ТУ 5763-002-71451657-2004;
    3 – обрешетка металическая
    4 – керамогранит
    Необходимая толщина утеплителя , (м), определяется по формуле
    
                    ,               (1.4)
    
    где где ?i,- значение толщины, м.ю i-го конструктивного слоя стены;
     ?i, -  значение коэффициента теплопроводности материала, Вт/(м/?C), i-го конструктивного слоя стены;
    ?ут, - значение    коэффициента теплопроводности утеплителя, Вт/(м/?C); 
    - для несущей стены:
    ;
    - для ненесущей стены:
    .
    Была прията толщина слоя теплоизоляции (150 мм) в в связи с тем, что стандартная толщина плит кратна 50  мм.
    Сопротивление теплопередаче (приведенное) R0, (м2?°С/Вт), рассчитано для несущей и ненесущей стены соответственно по формуле
    
                                        ,                                (1.5)
    
    ;
    .
    Величина приведённого сопротивления теплопередаче больше требуемого для несущей и ненесущей стены соответственно >, >, следовательно, толщина утеплителя рассчитана правильно.
    
1.5.2 Расчет звукоизоляции перегородки
    Выполнить расчет толщины перегородки между комнатами при исходных данных:
    - нормативный индекс изоляции воздушного шума Iвн=41дБ;
    - перегородка гипсобетон, ?=1400кг/м3.
    При ориентировочных расчетах индекс Iвн однослойными ограждающими конструкциями допускается определять по формулам:
      при m?200 кг/м2;
     при m?200 кг/м2,
    где mэ=Кm – эквивалентная поверхностная плотность конструкции; m – поверхностная плотность; К – коэффициент, принимаемый согласно п.6.9. СНиП 23-03-2003.
    Принимая эквивалентную поверхностную плотность гипсобетонной перегородки меньше 200 кг/м2, для расчета используем формулу 
    
                                                                    (1.6)
    
    откуда mэ=141 кг/м2? 200.
    При К=1,25 m=112,8 кг/м2, откуда толщина перегородки ?=0,12м.
    
1.5.3 Проверка на выпадение конденсата на внутренней поверхности ограждающих конструкций
    Упругость водяного пара еint, (Па), определена по формуле 
    
                                            ,                                      (1.7)
    
     где ?int - значение относительной влажности воздуха, %;
    Еint - значение максимального значения упругости водяного пара, Па,
    .
    Если будет выполняться условие, то конденсации влаги на внутренней поверхности не будет.
    
                                             ,                                       (1.8)
    
    где Dtn - значение нормируемого температурного перепада, °С, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции
    Dt0 - значение расчетного температурного перепада, °С, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, определённый по формуле 2.16;
    
                                                 Dt0 = tint – t’int;                                 (1.9)
    
    Dt01 = 20 - 18,76 = 1,24 0С ? Dtn = 4 °С;
    Dt02 = 20 - 19,07 = 0,93 0С ? Dtn = 4 °С.
    Поскольку условие и выполнено, то выпадения конденсата не будет.
    
1.6 Охрана окружающей среды
    На территории в данное время находятся:
    – 15 тополей, из них 13 женских особей, выделяющих большое количество пыли и которые не представляют никакого ценностного значении;
    – 1 рябина;
    – 2 березы;
    – 8 кустов акации желтой.
    Большая часть насаждений имеют довольно неплохое состояние (66%, 17 шт.), остальные – неважное: 4 дерева подверглись засухе, у 4-х  трещины на стволах.
    Проектом было предусмотрено избавление от деревьев, мешающих строительству (9шт), а также пересадка в другое место(4-х штук). Когда строительство будет окончено по проекту предусмотрено озеленение территории, насаждении новых деревьев, кустов, газонов. При этом будут использованы следующие виды растений:
    – сосна обыкновенная;
    – ель обыкновенная;
    – клен остролистный;
    – вяз обыкновенный;
    – лиственница сибирская;
    – шиповник морщинистый;
    – калина обыкновенная;
    – акация желтая.
    На данной территории для строительства все концентрации веществ, что загрязняют окружающее пространство, находятся в пределах норм и не превышают значений принятых для города. Подземная и надземная стоянка для автомобилей станет еще одним источником загрязнения воздуха.  Была приведена оценка, в ходе который было доказано, что ПДК из выбросов автомобилей (оксиды азота, оксид углерода) не будет превышать норму. (ПДК – предельно допустимые концентрации) 
    В связи с новой политикой России о принятии норм по ограничению концентрации засоряющих и ядовитых веществ в выхлопах автомобилей, можно предположить, что экология не будет ухудшаться, а наоборот станет лучше.

      




.......................