Контрольные вопросы

1. Каким образом определяется общая площадь здания?

2. Каким образом определяется строительный объем здания?

3. Как учитывается площадь многосветных помещений при подсчете площадей?

4. Как учитывается площадь крылец?

СибАДИЛабораторная работа № 5

ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

5.1. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Общие положения

Теплотехн ческ й расчет ограждающих конструкций зданий проводится в соответств и с тре ованиями СП 50.13330.2012 «Тепловая защита здан й» [6], СП 23-101-2004 «Проектированиетепловой защиты зданий» [9].

Цель расчета – под ор ограждающих конструкций, теплозащитные качества которых соответствуют требованиям действующих нормативных документов в о ласти строительства.

Теплозащитная оболочка здания должна отвечать следующим требованиям п.5.1 [6]:

а) приведенное сопротивление теплопередаче отдельных ограж-

дающих конструкций должно быть не меньше нормируемых значений (поэлементные требования), т.е Rопр ≥Roнорм;

) удельная теплозащитная характеристика здания должна быть не

больше нормируемого значения (комплексное требование), т.е.

koб ≤ kобтр ;

в) температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна быть не ниже минимально допустимых значений (сани- тарно-гигиеническое требование), т.е для конструкций покрытия и стены

- в minв , а для конструкции окон - в 0

Требования тепловой защиты здания будут выполнены при одновременном выполнении требований а), б) и в).

В рамках лабораторной работы расчет по санитарногигиеническому требованию не производится, т.к температура внутрен-

35

ней поверхности ограждающей конструкции должна определяться по результатам расчета температурных полей всех зон с теплотехнической неоднородностью или по результатам испытаний в климатической камере в аккредитованной лаборатории.

Поэлементные требования

Определение нормируемого значения приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

Норм руемое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, Rонорм, (м2•°С)/Вт, следует определять по

где Rотр - азовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, м2•°С/Вт, величину базового значения требуемого сопрот вления теплопередаче ограждающей конструкции Roтр определяется по та л.3 [6] в зависимости от градусо-суток отопительного периода региона строительства ГСОП и назначения здания.

mр - коэффициент, учитывающий особенности региона строительства. В расчете по формуле (5.1.1) принимается равным 1. Допускается снижение значения коэффициента mр в случае, если при выполнении расчета удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания по прил. Г [6] выполняются требования п.10.1 [6] к данной удельной характеристике. Значения коэффициента mр при этом должны быть не менее: mр = 0,63 -для стен, mр = 0,95 -для светопрозрачных конструкций, mр = 0,8 - для остальных ограждающих конст-

занных в табл. 3 [6]: по поз. 1 – по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 2022°С); по поз. 2 –согласно квалификации помещений и минимальных значений оптимальной температуры по ГОСТ 30494 (винтервале 1621°С); по поз. 3 – по нормам проектирования соответствующих зданий;

36

tоm, zоm – средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут/год, отопительного периода, принимаемые по своду правил для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8°С, а при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых не более 10 °С.

Пример расчета №1.

СибАДИОпредел ть нормируемое сопротивление теплопередаче наружных стен, покрыт я, окон и фонарей промышленного цеха. Район строительства – г. Москва.

По табл.3 [8] пр нимаем для г. Москвы:

- средняя температура наружного воздуха отопительного периода со

средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С – tот = –2,2 оС;

ограждающих конструкций производится с учетом их теплотехнической однородности.

Для теплотехнически однородных ограждающих конструкций (однослойные или многослойные конструкций с параллельными слоями) величина сопротивления теплопередаче Rо может быть рассчитана по формуле

37

где в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих

конструкций, Вт/(м2·°С), принимаемый по табл. 4 [6] ; н –коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, Вт/(м2·°С), принимаемый по табл. 6 [6];Rk – термическое сопротивление конструкции, м2·°С/Вт.

Для конструкций с последовательно расположенными слоями

СибАДИвающий влияние стыков, откосов проемов, обрамляющих ребер, гибких связей других теплопроводных включений.

где i – толщина слоя, м; i – расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м·°С), принимаемый согласно приложению Д [9].

Для теплотехн чески неоднородных ограждающих конструкций (содержащ х соед н тельные элементы между наружными облицовочными слоями

– ребра, шпонки, стержневые связи, сквозные и несквозные теплопроводные

включен я) рассч тывается приведенное сопротивления теплопередаче Rопр ,

м2·° /Вт.

В общем случае расчет величины приведенного сопротивления теплопередаче Rопр про звод тся на основе расчета температурных полей по специальным компьютерным программам (например, программе расчета трехмерных температурных полей ограждающих конструкций зданий «TEMPER-3D»).

В рамках курсового проекта (работы) расчет приведенного сопротивления теплопередаче неоднородных ограждающих конструкций рекомендуется

Величина коэффициента теплотехнической однородности принимается по [9].

Пример расчета № 2.

Определить сопротивление теплопередаче наружных стен производ-

ственного цеха. Район строительства – г. Москва.

Расчётные условия: Rопр ≥ Rонорм, Rонорм = Roтр · mр, где mр = 0,63 – для стен коэффициент, учитывающий особенности региона строительст-

ва.

Rо,стнорм = Ro,сттр · mр = 1,91 · 0,63 = 1,20 м2·°С/Вт Принимаем для однослойной панелей из керамзитобетона коэффи-

циент теплотехнической однородности r = 0,9в соответствии со справочными данным по [9, табл.6].

38

СибАДИР с. 1 – Конструкц я стены

Пр н маем расчетные характеристики строительных материалов конструкции стены по [9, прил. Д]:

– керамзитобетон плотностью о = 1000 кг/м3 , λА = 0,33 Вт/(м·°С); По [6, табл.4] принимаем αВ = 8,7 Вт/(м2·°С); по [6, табл.6] при-

нимаем αН = 23 Вт/(м2·°С).

Влажностный режим помещения – СУХОЙ по табл. 1 [6]. Зона влажности – 2 -НОРМ ЛЬН Я по прилож. В [6]. Условия эксплуатации конструкции – по табл. 2 [6].

По формуле (5.1.4) рассчитываем величину термического сопротивления всей конструкции Rk:

Rk = 0,4/0,33 = 1,21 м2·° /Вт

Приведенное сопротивление теплопередаче стены Rо;стпр рассчитываем по формуле (5.1.5) с учетом формулы (5.1.3):

Rо; стпр = 1/8,7 + 1,21·0,9 + 1/23 = 1,25 м2·°С/Вт

Согласно поэлементным требованиям:

Rо; стпр=1,25м2 оС/Вт > Ro; стнорм=1,20 м2 оС/Вт.

Вывод: Условие выполнено. Наружные стены выполнены из панелей из керамзитобетона плотностью ρ0 = 1000 к/м3, толщина стены 400 мм.

39

Пример расчета № 3.

Определить сопротивление теплопередаче покрытия производственного цеха. Район строительства – г. Москва.

СибАДИРис. 2 - Конструкция покрытия

Расчётные условия: Rопр ≥ Rонорм, Rонорм = Roтр · mр, где mр = 0,8 – для покрытия, коэффициент, учитывающий особенности региона строитель-

ства.

Rо,покнорм = Ro,поктр · mр = 2,64· 0,8 = 2,11 м2·°С/Вт

Влажностный режим помещения – СУХОЙ по табл. 1 [4]. Зона влажности – 2 -НОРМАЛЬНАЯ по прилож. В [4]. Условия эксплуатации конструкции – А по табл. 2 [4].

Принимаем расчетные характеристики строительных материалов конструкции покрытия по прил. Д [9]:

40

1. Сборная ж/б плита ребристая, δ = 0,03 м, ρ0 = 2500 кг/м3, λ6 = 1,92 Вт/м·°С

2. Рубероид на битумной мастике, δ = 0,002 м, λ5 = 0,17 Вт/м·°С 3. Пенобетонная плита, δ = 0,25 м, ρ0 = 400 кг/м3, λ1 = 0,14 Вт/м·°С 4. Цементно-песчаная стяжка, δ = 0,025 м, ρ0 = 1800 кг/м3,

Rо;пок пр = 1/8,7 + 1,97 + 1/23 = 2,13 м2 оС/Вт.

Согласно поэлементным тре ованиям:

Rо;пок пр = 2,13 м2 оС/Вт > Ro; покнорм = 2,11 м2 оС/Вт

Вывод: Условие выполнено.

Расчет приведенного сопротивления теплопередаче светопрозрачных ограждающих конструкций

Величина приведенного сопротивления теплопередаче светопрозрачных конструкций (оконных блоков) определяется при проведении сертификационных или технологических испытаний в климатической камере.

Выбор конструктивного решения оконного блока и оценка возможности его применения в том или ином климатическом районе производится посредством сопоставления требуемого значения сопротивления теплопередаче Rонорм приведенного значения Rопр , полученного по результатам испытаний (см. прил. Л [9]).

41

Пример расчета № 4.

Определить приведенное сопротивление теплопередаче оконных блоков для производственного цеха. Район строительства – г. Москва.

Требуемое сопротивление теплопередаче окон в климатических условиях г. Москвы составляет Rо; октр= 0,31 м2 оС/Вт (см. пример расчета

№1). СибАДИРасчётные условия: Rопр ≥ Rонорм, Rонорм = Roтр · mр, где mр = 0,95 –

для стен коэфф ц ент, учитывающий особенности региона строительст-

ва.

Rо,окнорм = Ro,октр · mр = 0,31· 0,95 = 0,29 м2·°С/Вт

По пр ложен ю Л [9]: принимаем Ro,окпр = 0,34 м2·°С/Вт. огласно поэлементным тре ованиям:

Rо;окпр = 0,34 м2 оС/Вт > Rо; окнорм = 0,29 м2 оС/Вт

Вывод: услов е выполнено. В качестве заполнения оконных проёмов прин маем однокамерные стеклопакеты в одинарном алюминиевом переплёте з обычного стекла.

Пример расчета № 5.

Определить приведенное сопротивление теплопередаче фонарей производственного цеха. Район строительства – г. Москва.

Требуемое сопротивление теплопередаче окон в климатических условиях г. Москвы составляет Rо; фтр= 0,26 м2 оС/Вт (см. пример расчета

№1).

Расчётные условия: Rопр ≥ Rонорм, Rонорм = Roтр · mр, где mр = 0,95 – для стен коэффициент, учитывающий особенности региона строительст-

ва.

Rо,фнорм = Ro,фтр · mр = 0,26· 0,95 = 0,25 м2·°С/Вт

По приложению Л [9]: принимаем Ro,фпр = 0,31 м2·°С/Вт.

Согласно поэлементным требованиям:

Rо;фпр = 0,31 м2 о /Вт > Rо; фнорм = 0,25 м2 оС/Вт

Вывод: условие выполнено. В качестве заполнения оконных проёмов принимаем блоки стеклянные пустотные (с шириной швов 6 мм) размером 194х194х98.

42

Комплексное требование

Нормируемое значение удельной теплозащитной характеристики здания, kобтр, Вт/(м3·°С), следует принимать в зависимости от отапливаемого объема здания и градусо-суток отопительного периода района строительства по

tв, tот – то же, что в формуле (5.1.2);

Кобщ- общий коэффициент теплопередачи здания, Вт/(м2·°С), определяемый по формуле:

43

Пример расчета № 6.

В соответствии с примером расчета №1 данных методических указаний Г ОП = 4551°С сут/год.

Отапливаемый объем здания Vот, м2 определяем как:

Так как значение kобтр , определенного по формуле (5.1.11) больше, чем по формуле (5.1.12), то принимаем значение kобтр, определенного по формуле (5.1.11), т.е kобтр = 0,158 Вт/(м3·°С)

44

Далее находим удельную теплозащитную характеристику здания, kоб, Вт/(м3·°С), для этого определяем площадь соответствующего фрагмента теплозащитной оболочки здания для покрытия, стен, окон и

фонарей Аф,i , м2:

А ф,ст = 72,56·15,1+72,03·15,1·2+72,06·17,35+24,93·17,35·2+72,03·3,0 –

рамлены рамкой со штампом, отстоящей от внешней стороны листа слева на 20 мм, от других сторон на 5 мм. Первый штамп выполняют размерами 55х185 мм, последующие – 15х185 мм.

В составе расчета предусмотреть:

- титульный лист; - содержание; - исходные данные;

- расчет теплотехнический; - вывод.

Расчет подписывается исполнителем.

45

Контрольные вопросы

1. Каким требованиям должна отвечать теплозащитная оболочка здания?

2. Что такое ГСОП и каким образом определяется?

3. При каких условиях выполняются требования тепловой защи-

числе мужчин 1, женщин 2; - явочное количество работающих в наиболее многочисленной

смене В, в том числе мужчин В1, женщин В2; - количество ИТР и служащих;

- площадь кабинетов: начальника цеха, технолога и мастеров; - расчетная площадь помещений для ИТР и служащих;

- расположение БК относительно промышленного корпуса (отдельно стоящее здание, соединенное с промкорпусом теплым переходом, пристроенное или встроенное).

Все перечисленные исходные данные представлены в задании на проектирование.

В соответствии с районом строительства определяется климатический район рис. .1 [8] и назначается число смен в сутки (одна или две).

Все помещения АБК делятся на две группы [5]: бытовые и административные.

2.2. Бытовые помещения 2.2.1. Санитарно - бытовые помещения

46

Гардеробные блоки – гардеробные (помещения для хранения уличной, домашней и специальной одежды) и сблокированные с ними душевые, преддушевые, умывальные и другие помещения санитарнобытового обслуживания, составляющие гардеробный блок, проектируются отдельно для мужчин и женщин. В многоэтажных административ- но-бытовых зданиях гардеробные блоки равной или близкой вместимости целесообразно размещать поэтажно друг над другом так, чтобы использовать общ е вертикальные санитарно-технические и транспортные коммун кац . Входы в гардеробные блоки, размещаемые смежно с вес-

симости от состава специальной одежды и климатического района следует принимать равнойА25, 33 или 40 см табл.1 [5].

Примеры расстановки гардеробных шкафов в помещениях различной ширины представлены прил. 5. Количество отделений в секциях гардеробных шкафов принимается четным. Ряды шкафов желательно располагать перпендикулярно наружным стенам так, чтобы проход между шкафами соответствовал размещениюДоконных проемов. Расстояние между лицевыми поверхностями шкафов d, выходящих в общий проход, принимается по табл.1 [5]. Гардеробные спецодежды располагаются ближе к переходу в производственный цех и отделяются от гардеробных уличной и домашней одежды санпропускником (преддушевые и душевые). Количество шкафов в гардеробных рассчитываетсяИпо списочному количеству человек, работающих во всех сменах (А1–для мужчин, А2– для женщин).

Для предварительного определения площади гардеробной (мужской или женской) в соответствии с рис.1 необходимо площадь, приходящуюся на один шкаф с учетом половины прохода, умножить на количество шкафов в гардеробной А1 или А2 (соответственно), т.е. (b+d/2) a А1,А2, где b – глубина шкафа, м; a – ширина шкафа, м; d – ширина прохода, м.

47

ство душевых сеток в одном помещении должно ыть не олее 20 и не менее двух. Площадь душевой рассчитывается аналогично площади гардеробной.

При душевых проектируются проектируются преддушевые (помещения для вытирания тела). В преддушевых устраиваются скамьи для переодевания (размерами 30×40) и вешалки для полотенец. Количество скамей равно количеству душевых сеток. Площадь преддушевых определяется по табл.3 [5] как 0,7×N1,2. Душевые преддушевые не допускается размещать у наружных стен [16]. Размещение влажных помещений над помещениями иного назначения также не допускается. Примеры планировочных решений душевых представлены в прил. 5.

Умывальные размещают смежно с гардеробными спецодежды или общими гардеробными, причем допускается размещение умывальников непосредственно в гардеробных. Количество умывальников N1,2 определяется по количеству человек, работающих в наиболее многочисленной смене В1,2 соответственно, исходя из расчетного числа человек на один кран n, определяемого по табл.2 [5]. Расстояние между осями кранов и рядами умывальников принимается в соответствии с табл.1 [5]. Площадь рассчитывается аналогично площади гардеробной.

48

Кладовые чистой и грязной спецодежды необходимо предусмот-

реть при гардеробных. Площадь кладовых определяется по табл.3 [5] как показатель 0,04; 0,06или 0,08 (в зависимости от состава спецодежды), умноженный на А1,2 соответственно.

Помещения для мытья спецодежды, включая каски и спецобувь,

устраиваются при гардеробных спецодежды и необходимы для групп СибАДИпроизводственных процессов 1в, 2в, 2г, 3б. Площадь помещения опреде-

ляется по табл.3 [5] как 0,3×В1,2, но не менее 4 м2.

Помещен я для сушки, обеспыливания, химической чистки спец-

одежды размещаются при гардеробных спецодежды площадью 0,15×В1,2 в соответствии с та л.3 [5], но не менее 4 м2. Необходимость устройства данного помещения см. табл.2 [5]. Стирка и химчистка производятся в централ зованных прачечных-химчистках.

Места для ч стки о уви, бритья, сушки волос располагают при гардеробной ул чной или домашней одежды. Площадь помещения определяется по та л.3 [5] как 0,01×В1,2, но не менее 4 м2.

При гардеро ных нео ходимо также предусматривать:

• Уборные с количеством приборов, принимаемых из расчета В2 /60 и В1 /100 та л.3 [5]. При этом площадь тамбура при уборной определяется в соответствии с табл.3, прим.3 [5], размеры, а следовательно, и площадь кабин санузла – по табл.1 [5].

• Помещения для дежурного персонала с местом для уборочно-

го инвентаря площадью 0,02×В1,2 табл.3 [5], но не менее 4 м2.

Уборные. Общее количество приборов (унитазов и писсуаров) N1,2 принимается равным В1/18 в мужской уборной, количество унитазов в женской – В2/12 в соответствии с табл.3 [5]. Размер кабин ширина прохода между рядами кабин, писсуаров назначаются в соответствии с табл.1 [5]. Вход в уборную через тамбур. В тамбуре площадью 0,4 N1,2, но не менее 2 м2 в соответствии с табл.3, прим.3 [5] размещают умывальники по одному на четыре сантехнических прибора и электрополотенца по одному на два умывальника.

Курильные размещают отдельно от уборных площадью 0,02 В1 в соответствии с табл.3 [5], но не менее 6 м2..

Помещения для обогрева или охлаждения предусматривают при неблаго-

приятных воздействиях (тепловое облучение или охлаждение) на работающих

49

(группа производственных процессов 2а, 2б, 1в). Площадь помещений назначается в соответствии с табл.3 [5] из расчета 0,1 В (учитывая только работающих, подверженных данным воздействиям). Минимальная площадь помещений 12 м2.

Места для размещения полудушей предусматривают при производственных процессах, связанных со значительным тепловым облучением работающих. Количество полудушей принимают равным В/15, но не менее одного, прин мая во вн ман е только тех работающих, которые подвергаются интен-

сивному тепловому облучению, табл.3 [5].

выделениемно не менее 4 м2, уч тывая только работающих, подверженных вредному аэрозольномубвоздейств ю.

2.2.2. Помещения здравоохранения

Медпункт нео ход мо предусмотреть на предприятиях с 50≤А≤300 чело-

век [5], при А>300 человек в здании должен быть предусмотрен здравпункт. Площадь медпункта – 12 м2 при 50≤A≤150 или 18 м2 при 151<А<300 человек. Медпункт размещают на первом этаже БК и проектируют с естественным освещением. Медпункт нео ходимо оборудовать умывальником.

Помещения для Аличной гигиены женщин размещают смежно с женскими уборными со входом из тамбура уборной. Помещение оборудуется биде со смесителем горячей и холодной воды, скамьей для раздевания, тумбочкой для

личной гигиены принимается в соответствииДс п.5.33 [5] из расчета В2/75. Размер кабины, а следовательно, и площадь принимать по табл.1 [5].

хранения гигиенических материалов. Количество кабин в помещениях для

Ножные ванны (установки гидромассажа ног) необходимо предусматривать при производственных процессах, связанных с работой стоя или с вибрацией, передающейся на ноги. Ножные ванны размещают в умывальных или в

здравпунктах. Площадь помещений принимается из расчета 0,9 В, учитывая только тех работающих, которые пользуются данными помещениями.

50

Ингаляторий следует предусматривать при производственных процессах, связанных с выделением пыли или газа раздражающего действия. Площадь помещения определяется по табл.6 [5] как 1,8 В, учитывая только тех работающих, которые пользуются данным помещением.

В соответствии с п.5.19 [5] уборные, курильные, помещения для обогрева С

или охлаждения, полудуши, устройства питьевого водоснабжения необходимо размещать как можно ближе к переходу в производственный цех.

2.2.3. Помещения общественного питания

Прич сленности работающих в смену В более 200 человек следует предусматр вать столовую, работающую на полуфабрикатах; до 200 человек – сто- ловую-раздаточную ( уфет) с ограниченным набором производственно-

столовой-доготовочной принимать из расчета 4,2n. Площадь столовой-

подсобных помещен й. Столовые желательно размещать на первом этаже. Кол чествонеобходимопосадочных мест n в столовой принимать из расчета В/4. Площадь

раздаточной пр мается из расчета 2,8 n. Площадь зала для посетителей в

составе общей площади столовой – 2 n.

Количество умывальников в столовую принимать из расчета n/15. При

столовой предусматривать санузел. Количество унитазов в жен-

ской уборной при столовой принимать из расчета В2/60, количество унитазов

Площадь кабинетов (руководителя предприятия, технолога и мастеров)

личества ИТР и служащих и расчетной площади помещения на одного человека.

При кабинетах для ИТР и служащих необходимо предусмотреть туалеты мужской и женский, имеющие по одному санитарно-техническому прибору. Размеры кабин и тамбура при уборной см. табл.1,3 [5].

принимается по заданию на проектирование. Общая площадь кабинетов для ИТР и служащих определяется по заданию наИпроектирование, исходя из ко-

При входе в здание АБК необходимо предусмотреть тамбур. Если температура наиболее холодной пятидневки (обеспеченностью 0,92) ниже, чем –30 0С, – двойной тамбур. Устройство тамбура в VI климатическом районе не требуется.

51

В здании АБК необходимо предусмотреть вестибюль площадью 0,2 В в соответствии с п.4.5 [5], а для зданий, расположенных в северной строитель- но-климатической зоне, – площадью 0,25 В, но не менее 18 м2.

В соответствии с п.4.8 [5] на каждом этаже здания должны находиться помещения для хранения, очистки и сушки уборочного инвентаря, оборудованные системой горячего и холодного водоснабжения площадью не менее 4

м2.

СибАДИрамлены рамкой со штампом, отстоящей от внешней стороны листа слева на 20 мм, от других сторон на 5 мм. Первый штамп выполняют размерами 55х185 м.

уммируя площади всех перечисленных ранее помещений и учитывая

то, что на площадь коридоров и проходов приходится 10 – 15 %от общей площади помещен й АБК, и то, что в здании необходимо расположить две ле-

стничные клетки, зан мающие ячейку 3 6 м первого и второго этажей, можно получ ть общую площадь АБК.

Расчет оборудования и площадей, определение состава помещений АБК может оформляться в пояснительной записке в табличной форме в

следующем в де:

Пример выполнения работы см. приложение № 5.

Контрольные вопросы

1. От чего зависит выбор типа гардеробного блока?

2. В каких случаях предусматривается столовая-раздаточная?

3. В каких случаях предусматривается здравпункт на предприятии?

52