1.7. Составление вариантов объемно-планировочного (композиционного) решения здания

После выбора конструктивного остова и ширины здания, а также установления (требуемых) площадей и размеров помещений, на основе схемы планировки, приложенной к зданию, приступаем к конкретному определению размеров комнат, кухни, прихожей, коридоров, размещению уборной и ванной. Определяем размеры по высоте здания, и все это увязываем с разрезом и фасадом.

1.7.1. Составление эскиза плана этажей

Таблица 1.7 – Определение площади окон

Наименование помещений	Площадь пола Sп, м2	Требуемая площадь окон So=(1/5,5 ÷1/8) Sп, м2	Принятые в проекте
			размеры оконных проемов по ГОСТ 11.214-86	площадь окон, м2
1. 2-х комнатная квартира
Общая комната	18.2	3.31-2.28	1460х2070	3.02
Спальня	16.52	3-2.07	1460х1770	2.58
Кухня	7.27	1.32-0.91	1460х1170	1.71
2. 2-х комнатная квартира
Общая комната	19.88	3.61-2.49	1460х1770	2.58
Спальня	16.24	2.95-2.03	1460х1770	2.58
Кухня	7.27	1.32-0.91	1460х1770	2.58

1.7.2. Составление эскиза разреза

Глубина заложения фундаментов отапливаемых зданий определяется из условия недопущения морозного пучения и принимается не менее d_f – расчетной глубиныв сезонного промерзания, которое определяется по формуле СНиП 2.02.01-83*:

d_f = K_h * d_fn,

где K_h – коэффициент влияния теплового режима здания; K_h = 0.6 – для жилых зданий при конструкции пола по грунту на лагах; d_fn –нормативная глубина промерзания грунта, м (см. табл. 1.1).

=> d_f = K_h * d_fn=0.6*3.01=1.806 (м)

1.7.3. Составление эскиза фасада

2. Обоснование выбора конструктивных элементов здания

2.1. Фундаменты

Фундамент – это часть здания, расположенная ниже отметки дневной поверхности грунта. Его назначение – передать все нагрузки от здания на грунт основания. Фундаменты должны быть морозостойкими, сопротивляемыми воздействию грунтовых и агрессивных вот, экономичными и индустриальными.

Материалы фундаментов и их конструктивное решение указаны в задании на проектирование.

Глубина заложения фундамента определялась в п. 1.7.2.

2.2. Стены

Стены здания выполняют несущие и ограждающие функции.

Они должны быть прочными, устойчивыми, обладать достаточными теплозащитными и звукоизоляционными свойствами, быть долговечными и безопасными в пожарном отношении.

Стены являются одним из важных композиционных средств, придающих зданию индивидуальный облик.

Толщина защитных и несущих слоев ограждения принимается конструктивно:

- штукатурный слой -15-20 мм;

- слой облицовки силикатным кирпичом -120 мм;

- несущий слой кладки – 380; 510; 640 мм.

Толщина слоя утеплителя определяется теплотехническим расчетом.

Таблица 2.1- Технические характеристики материалов наружных стен перекрытия

Наименование материала слоя	δ-толщина слоя ограждения	γ	Теплофизические характеристики
			λ-коэффициент теплопроводности	Ѕ	μ
1. Известково-песчаный раствор	0.15	1600	0.81	9.76	0.12
2. Кирпичная кладка	0.51	1800	0.81	10.12	0.11
3. Утеплитель (пенополиуретан)	Х=0.12	60	0.041	0.55	0.05

2.2.1. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Цель расчета: Определение толщины утеплителя или наружного ограждения в целом по условию теплопередачи R_o ≥ R_o^тр, где R_o – общее термическое сопротивление ограждений в соответствии с расчетной схемой.

Общее термическое сопротивление определяется по формуле:

R_o =1/α_в+ΣR_i +1/α_н ,

где ΣR_i –сумма термического сопротивления отдельных ограждений; λ-коэффициент теплопроводности; δ-толщина слоя ограждения.

R_i=δ/λ,

α_в =8,7 - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции;

α_н =23 -коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/( м²·°C );

R_o =1/α_в+ δ₁/λ₁+ δ₂/λ₂+ δ₃/λ₃ +1/α_н ,

R_o^тр - минимальное требуемое значение термического сопротивления, которое обеспечивает нормальную эксплуатацию ограждающих конструкций.

Сопротивление ограждения теплопередачи определяется по двум условиям.

1. Из санитарно-гигиенических условий:

R_o^тр= n(t_в – t_н)/Δt^нα_в[м²·°C/Вт],

где n-коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху;

n=1 (стены)

Δt^н-нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции;

Δt^н=4.0 (для наружных стен)

R_o = R_o^тр(с/2) =1/α_в+ δ₁/λ₁+ δ₂/λ₂+ Х/λ₃ +1/α_н,

Х-толщина слоя утеплителя.

t_в – расчетная температура внутреннего воздуха, °C, принимаемая согласно ГОСТ 12.1.005–88 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений;

t_н-расчетная зимняя температура наружного воздуха, °C, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0.92 по СНиП 2.01.01-82;

t_н=-36

t_в=18

-для наружных стен:

R_o^тр=1(18+36)/4·8.7=1.55[м²·°C/Вт]

2. Из условия энергосбережения:

R_o^тр=f (ГСОП);

ГСОП=(t_в-t_{отопит. пер})z_{отопит. пер. ,}

где t_в= 18

t_{отопит. пер} =-12,3

z_{отопит. пер} =222.

ГСОП=(18+12.3)·222=6726.6

R_o^тр≥3.75 (по интерполяции), из двух значений принимаем большее => R_o^тр=3.75

R_o = R_o^тр=1/α_в+ δ₁/λ₁+ δ₂/λ₂+ Х/λ₃ +1/α_{н ,}

Х= (R_o^тр –(1/α_в+ δ₁/λ₁+ δ₂/λ₂+1/α_н))·λ₃

Х= (3.75 –(1/8.7+ 0.015/0.81+ 0.51/0.81+1/23))·0.041=0.121(м)

2. Расчет сопротивления воздухопроницанию ограждающих конструкций

Фильтрация воздуха через ограждающие конструкции возникает в результате воздействий теплого напора Р_t, вызванного разницей удельных весов внутреннего γ_в и наружного γ_н воздуха, а также ветрового напора Р_v:

ΔР = Р_t + Р_v.

Сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций зданий и сооружений, за исключением заполнений световых проемов(окна, балконные двери), должно быть не менее требуемого сопротивления воздухопроницанию, т.е.

R_и≥ R_и^тр

R_и^тр = Δр/G^н,

где G^н = 0,5 (кг/(м²*ч)) - нормативная воздухопроницаемость ограждающих конструкций; Δр –разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, Па.

Δр = 0,55Н (γ_н - γ_в)+0,03 γ_н·v²,

где Н =7 (м)– высота здания (от поверхности земли до верха карниза); v=3,0 (м/с) – максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16% и более; γ_н, γ_в - удельные веса соответственно наружного и внутреннего воздуха, Н/м³, определяемые по формуле:

γ_н(в) =3463/273+t_н(в),

где t_в – температура внутреннего воздуха для определения γ_в; t_н - температура наружного воздуха для определения γ_н.

t_н=-36

t_в=18

γ_н=3463/273-36=3463/237=14,612(Н/м³),

γ_в =3463/273+18=3463/291=11,9(Н/м³).

Δр = 0,55·7 (14,612 – 11,9)+0,03· 14,612·9=3,85·2,712 +3,945=10,441+3,945=14,386 (Па).

R_и^тр = 14,386 /0,5=28,772(м²·ч·Па/кг).

Сопротивление воздухопроницанию многослойной ограждающей конструкции R_и, м²·ч·Па/кг, определяют по формуле:

R_и= R_и1+ R_и2+…+ R_иn,

где R_и1, R_и2,…, R_иn- сопротивления воздухопроницанию отдельных слоев ограждающей конструкции, м²·ч·Па/кг.

R_и1(штукатурка известковая по кирпичной кладке)=142 (м²·ч·Па/кг)

R_и2(кирпичная кладка)=18 (м²·ч·Па/кг)

R_и3(пенополистирол)=79 (м²·ч·Па/кг)

R_и4(штукатурка цементно-песчаным раствором по кирпичной кладке)=373 (м²·ч·Па/кг)

R_и=142+18+79+373=612 (м²·ч·Па/кг)

Вывод: по результатам расчета условие R_и≥ R_и^тр выполняется, принятая конструкция стенового ограждения удовлетворяет условиям инфильтрации.

2. Конструкция узлов стен

Таблица 2.2. – Ведомость проемов

Марка	Размеры проемов	Количество
О-1 О-2 О-3 О-4 Д-1 Д-2 Д-3 Д-4	1520х2120 1520х1820 1520х1220 1520х920 1310х2110 910х2110 810х2110 710х2110	4 10 4 2 2 6 18 12

Расчет длины перемычек.

L_пб= L_о+2а

L_пбу= L_о+2а

О-1 L_пб= 2120+2∙120=2360

L_пбу= 2120 +2∙250=2620

О-2 L_пб= 1820+2∙120=2060

L_пбу= 1820 +2∙250=2320

О-3 L_пб= 1220+2∙120=1460

L_пбу= 1220 +2∙250=1720

О-4 L_пб= 920+2∙120=1160

L_пбу= 920 +2∙250=1420

Д-1 L_пб= 1310+2∙120=1550

L_пбу= 1310 +2∙250=1810

Д -2 L_пб= 910+2∙120=1150

L_пбу= 910 +2∙250=1410

Д-3 L_пб= 810+2∙120=1050

L_пбу= 810 +2∙250=1310

Д-4 L_пб= 710+2∙120=950

L_пбу= 710 +2∙250=1210

Таблица 2.3. – Ведомость перемычек

Марка проемов	Схема расположения перемычек	Примечание
О-1
О-2
О-3
О-4
Д-1
Д-2
Д-3
Д-4