6. Обосновать область применения и конструктивные решения кирпичных стен промышленных зданий.

Кирпичные стены возводят в промышленных зданиях бескаркасной системы или в зданиях с неполным каркасом. В таких зданиях стены являются несущими или самонесущими. Кирпичные стены (из глиняного или силикатного кирпича) промышленных зданий, как правило, выполняют сплошными.

Кирпич кладут на растворе с перевязкой швов. Стены значительной длины и высоты обычно усиливают пилястрами (утолщениями).

Под концы металлических и железобетонных балок, ригелей и ферм в кирпичных стенах укладывают бетонные или железобетонные подушки, которые закладывают по ходу кладки. Последние увеличивают площадь опирания балок (ферм) и уменьшают их давление на кладку стены.

Оконные, дверные и воротные проемы в кирпичных стенах промышленных зданий выполняют без четвертей. Проемы перекрывают сборными железобетонными перемычками (балками), в нижней части которых имеются стальные закладные детали для крепления. Кроме того, в кладке стены проема предусматривают деревянные пробки (бруски), которые также служат для крепления.

В промышленных зданиях каркасной системы для связи кирпичных стен с железобетонными колоннами из них выпускают стальные стержни, заделываемые впоследствии в кладку стены. Стены со стальными колоннами связывают при помощи клямер или анкеров.

Кирпичные стены по сравнению с панельными и блочными не являются индустриальными, они более трудоемки и менее экономичны. Их применяют в основном для строительства промышленных зданий и сооружений по нетиповым (индивидуальным) проектам.

8. Обосновать метод естественного освещения промышленных зданий

Естественное освещение зданий

Учет естественного освещения при проектировании зданий и застройки имеет большое значение. Это особенно важно при проектировании промышленных зданий, где светопроемы имеют большую площадь остекления, через которое зимой уходит тепло, а летом поступает большое количество тепла от солнца. На восполнение теплопотерь и ликвидацию теплопоступлений требуются значительные дополнительные затраты энергии. В то же время недостаточная площадь остекления приводит к большим затратам энергии на искусственное освещение. Поэтому площадь остекления должна быть не больше и не меньше, чем это необходимо. Существуют нормы СНиП 23-05-2003* "Естественное и искусственное освещение", которые содержат нормативные указания по устройству естественного освещения зданий, а также Свод правил СП 23-102-2003 "Естественное освещение жилых и общественных зданий", где содержатся данные и методики по расчетам естественного освещения.

В жилищном и гражданском строительстве основной и очень важной задачей является проверка соблюдения норм естественного освещения при затенении жилых зданий, школьных и детских дошкольных учреждений противостоящей застройкой.

Освещение бывает естественное, искусственное и совмещенное. Источниками естественного света являются солнце и прямой свет небосвода. Источниками искусственного света в настоящее время являются электрические лампы. При совмещенном освещении помещение освещается одновременно естественным и искусственным светом в определенных соотношениях.

Основным требованием к естественному освещению в жилых, общественных и промышленных зданиях является обеспечение наилучшего освещения рабочего места или объекта, который воспринимается человеком при наблюдении. При этом имеют значение не только условия видимости объекта, но и "поле адаптации" – окружающая световая среда, которая очень важна, особенно в жилых, школьных зданиях, а также в детских садах и яслях. Естественное освещение имеет очень большое влияние на самочувствие человека, его психофизическое состояние и на производительность труда. Кроме того, естественное освещение экономит большое количество энергии, затрачиваемой на электрическое освещение.

Любое светящее тело излучает световой поток, являющийся частью лучистого потока в диапазоне длин волн электромагнитных колебаний от 100 нанометров (нм) – ультрафиолетовая часть спектра до 780 нм – инфракрасная часть спектра. Единица светового потока Ф – люмен (лм). Отношение светового потока к площади F (м2), на которую он падает, называется освещенностью:

Единицей освещенности является люкс. Однако если измерять естественную освещенность помещения в люксах, это значит, что надо задаваться фиксированной величиной наружной естественной освещенности. Но так как она постоянно меняется в зависимости от облачности, времени дня и времени года, на практике это неудобно. Поэтому в строительной светотехнике применяется относительная величина, называемая коэффициентом естественной освещенности (КЕО).

КЕО (е) есть отношение естественной освещенности в какой-либо точке внутри помещения (Ев) к одновременной освещенности снаружи на открытой горизонтальной площадке (Ен), выраженное в процентах:

Расчет КЕО основан на допущении о пасмурном небосводе, покрытом равномерной (10-балльной) облачностью. Это стандарт Международной комиссии по освещению (МКО), установленный на основе исследований яркости пасмурного неба американскими учеными П. Муном и Д. Спенсер. Они установили, что яркость пасмурного неба изменяется только по угловой высоте точки на небосводе. На одной и той же угловой высоте θ яркость неба во всех точках Lθ постоянна:

Здесь Lz – яркость неба в зените.

На рис. 15.12 оказана схема прохождения света в помещение с боковыми светопроемами (окнами).

Рис. 15.12. Схема прохождения света в помещение с боковым светопроемом

Основная часть света проходит в расчетную точку М от прямого света небосвода. Эта часть светового потока определяется составляющей КЕО (ен). При наличии противостоящих зданий другая часть светового потока, приходящего в точку М, является отраженной от противостоящего здания. Она определяется оставляющей КЕО от противостоящих зданий (езд). Часть света отражается от прилежащей поверхности земли, галереи, балкона. Эта часть попадает на потолок и в верхнюю зону стен помещения, и оттуда она отражается в расчетную точку М. Она определяется составляющей КЕО от прилегающей поверхности (еп). Весь световой поток, падающий на поверхность окна, ослабляется остеклением, переплетами, загрязнением, затенением балконами и солицезащитой. Прошедший световой поток попадает на пол и нижнюю часть стен, отражается от них на потолок и верхнюю часть стен и оттуда – на рабочую поверхность в точку М. Эта часть светового потока образует внутреннюю отраженную составляющую КЕО (ео), которая при светлой отделке может значительно увеличить величину КЕО, особенно в глубине помещения. Таким образом, КЕО определяется как сумма перечисленных составляющих:

 (15.11)

 (15.12)

На рис. 15.13 представлена схема прохождения света в помещение через фонарь системы верхнего естественного света. Здесь имеют место те же составляющие КЕО за исключением езл, а в качестве прилегающей поверхности служит поверхность кровли.

Рис. 15.13. Схема прохождения света в помещение с верхним светопроемом