3.2 Архитектурная физика
Архитектурная физика — изучает основы теории и практические методы формирования архитектуры под воздействием светоцветовой, тепловой и акустической среды, а также природу их восприятия человеком. Архитектурная физика регламентирует комфортность, плотность и экономичность застройки городов и населенных пунктов с учетом требований нормативных строительных документов.
3.2.1Теплотехнический расчет ограждающих конструкций
Общие данные:
Произвести теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания по данным:
1. Район строительства: г. Астана. I климатический район. Климат резко-континентальный. Жаркое лето и холодная малоснежной зимой.
- Температура воздуха наиболее холодных суток: -41˚C;
- Температура воздуха наиболее холодных пятидневки: -35˚C;
- Продолжительность отопительного периода– 215сут.
- Средняя скорость ветра — 3,7 м/с, южного направления — зимой, и северного направления — летом.
- Среднегодовая влажность воздуха — 71 %.
- Нормативная глубина промерзания грунтов – 2,10 м;
Характеристика здания: Общественное здание ( центр искусств ). Высота надземной части 16500, Количество этажей - 3. Высота 1 этажа от уровня пола - 4300мм.
Район строительства- город Астана
Климатический район – IВ
-Расчетная зимняя температура наружного воздуха t°н=-35°С
-Расчетная зимняя температура внутреннего воздуха t°в=+16°С
ГСОП=(tв – t от.пер.)×z от.пер.
ГСОП – градусо-сутки отопительного периода.
Z от.пер. – продолжительность отопительного периода, равна 215 суток
tв –расчетная температура внутреннего воздуха, равна +16°С
t от.пер- отопительная средняя температура, равна -8,1 °С
Подставляя значения в формулу получаем:
ГСОП=(16°С + 8,1°С)*215сут.=5181,5 °С* сут.
Определяем минимальное сопротивление, которым должны
обладать следующие конструкции:
Roтр наружных стен = 0,0003 * 5181,5 + 1,2 = 2,75 Вт/ (м²°С)
Roтр покрытия = 0,0003 * 5181,5 + 1,6 = 3,70 Вт/ (м²°С)
Roтр перекр = 0,0003 * 5181,5 + 1,3 = 3,11Вт/ (м²°С)
Определяем сопротивление конструкции по формуле:
Rk = Ro – 1/αвн – 1/αн
Rk наружных стен = 2,75 – 1/8,7 – 1/23=2,75-0,0716 = 2,68 Вт/ м²°С
Rk покрытия = 3,70 – 0,0716 = 3,63 Вт/ м²°С
Rk перекрытия = 3,11 – 0,0716 = 3,04 Вт/ м²°С
Определяем термическое сопротивление каждого слоя многослойной конструкции по формуле:
R= Δ/λ
Н
аружная
стена.
Метало покрытие (алкан)
=2600
кг/м³
λ=221 Вт/м ºС
δ= 5 см
Минеральная вата
=50 кг/м³
λ=0,038 Вт/м ºС
Газоблок
=1800 кг/м³
λ= 0,76 Вт/м ºС
δ= 51 см
Цементно-песчаная штукатурка
=1800 кг/м³
λ=0,76 Вт/м ºС
δ= 1 см
Rkтр =δг./λг. + δк./λк. + δут./λут. + Rв+ δкер./кер.
Rkтр =0,05/2,21 +х/0,038 + 0,3/0,76 +0,01/0,75=х=(2,50-0,022-0,4-0,013)*0,038=0,080мм
Значит, толщину утеплителя покрытия принимаем равной 80мм.
Покрытие.
4–х слойная рубероидная кровля
=600
кг/м³
λ=0.17 Вт/м ºС
δ= 6 мм
Цементно-песчаная стяжка
=1800 кг/м³
λ=0.76 Вт/м ºС
δ= 15 мм
Минеральная вата
= 50 кг/м³
λ=0,038 Вт/м ºС
δ= 220 мм
Слой руберойда
=600 кг/м³
λ=0.17 Вт/м ºС
δ= 1,5 мм
ЖБ плита
=2500 кг/м³
λ=1.92 Вт/м ºС
Rkтр = δр./λр. + δст./λст.+ δут./λут. + δг./λг. + δп./λп. + δшт./λшт.
Rkтр =3,04 Вт/м ºС 3,04- 1/12 – 1/8,7= 3,04-0,08-0,11=2,85
2
,85=0,03/0,29+0,04/0,29+х/0,04+0,22/1,92=х=(2,85-0,103-0,137-0,114)*0,04=0,099мм
Перекрытие
Принимаем толщину утеплителя 10 см.
Деревянные доски
=500 кг/м³
λ=0,29 Вт/м ºС
δ= 3 см
Лаги
=500 кг/м³
λ=0,29 Вт/м ºС
δ= 4 см
Утеплитель
=60 кг/м³
λ=0.04 Вт/м ºС
Железобетонная плита
=2500 кг/м³
λ=1.92 Вт/м ºС
δ= 22 см
Rkтр = δр./λр. + δст./λст.+ δут./λут. + δг./λг. + δп./λп. + δшт./λшт.
Rkтр =3,63 3,63-1/12-1/87=3,63-0,08-0,11=3,44
3,44 0,006/0,17+0,015/0,76+х/0,038+0,0015/0,17+0,2/1,92
Х=(3,44-0,035-0,019-0,008-0,104)*0,038=0,12
Согласно теплотехническому расчету толщины утеплителя для чердачного перекрытия принимает -120мм