- •ВВЕДЕНИЕ
- •1.1. Социальные требования при проектировании
- •1.2. Функциональные основы проектирования
- •1.3. Эргономика
- •2.1. Выбор конструктивной схемы здания
- •2.3. Фундаменты
- •2.4. Стены
- •2.5. Перемычки
- •2.6. Перегородки
- •2.7. Перекрытия
- •2.8. Лестницы
- •2.9. Крыша
- •2.10. Полы
- •2.11. Окна и двери
- •3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
- •4.1. Общие положения
- •4.2. Поэлементные требования
- •4.2.1. Определение нормируемого значения приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций
- •4.3. Комплексное требование
- •Библиографический список
- •Приложение 1
- •Приложение 2
Теплозащитная оболочка здания должна отвечать следующим требованиям [3, п. 5.1]:
а) приведенное сопротивление теплопередаче отдельных ограж-
дающих конструкций должно быть не меньше нормируемых значений (поэлементные требования), т.е. Rопр ≥Roнорм ;
б) удельная теплозащитная характеристика здания должна быть
не больше нормируемого значения (комплексное требование), т.е.
koб ≤ kобтр ;
в) температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкц й должна быть не ниже минимально допустимых значений (санитарно-г г ен ческое требование), т.е. для конструкций покры-
тия и стены в minв , а для конструкции окон в 3°С.
Требован я тепловой защиты здания будут выполнены при одновременном выполнении тре ований а), б) и в).
Расчет по сан тарно-гигиеническому требованию в рамках практическ х лабораторных занятий по дисциплинам «Основы архитектуры» «Основы арх тектурного проектирования» соответственно не производится, т.к. температура внутренней 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.
4.2. Поэлементные требования
4.2.1. Определение нормируемого значения приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций
Нормируемое значение приведенного сопротивления тепло-
передаче ограждающей конструкции Rонорм, (м2·° |
)/Вт, следует опре- |
делять по формуле |
|
СибАДИ |
|
Rонорм = Rотр mр , |
(4.1) |
где Rотр – базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, м2·°С/Вт, величина базового значения требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции Roтр определяется по работе [3, табл. 3] в зависимости от градусосуток отопительного периода региона строительства ГСОП и назначе-
49
ния здания; mр – коэффициент, учитывающий особенности региона строительства, в расчете 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 работы [3] выполняются требования п.10.1 работы [3] к данной удельной характеристике. Значения коэффициента mр при этом должны быть не менее:mр = 0,63 – для стен;
СибАДИний и минимальных значений оптимальной температуры по ГОСТ 30494 (в интервале 16–21 °С); по поз. 3 – по нормам проектирования соответствующих зданий; tот, zот – средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность отопительного периода, сут/год, принимаемые по своду правил для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С, а при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домовинтернатов для престарелых не более 10 ° .
mр = 0,95 – для светопрозрачных конструкций; mр = |
0,8 – для осталь- |
ных ограждающ х конструкций. |
|
Градусосутки отоп тельного периода ГСОП, °С сут/год, рассчи- |
|
тываются по формуле |
|
ГСОП= (tв – tот) zот , |
(4.2) |
где tв – расчетная температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая при расчете ограждающих конструкций групп зданий, указанных в работе [3, та л. 3]: по поз. 1 – по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20–22 °С); по поз. 2 – согласно квалификации помеще-
Пример расчета №1
Определить нормируемое сопротивление теплопередаче наружных стен, чердачного перекрытия, окон малоэтажного жилого дома. Район строительства – г. Омск.
По табл. 3.1* работы [2] принимаем для г. Омска:
- средняя температура наружного воздуха отопительного периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более
8 °С tот = – 8,1 |
о |
С; |
|
- продолжительность отопительного периода zот = 216 сут.
50
Принимаем расчетную температуру внутреннего воздуха для помещений с постоянным пребыванием людей tв = +21оС по табл. 12 работы [1].
По формуле (4.2) рассчитываем величину ГСОП:
СибАДИгде в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2·° ), принимаемый по табл. 4 работы [3]; н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, Вт/(м2·°С), принимаемый по табл. 8 работы [8]; Rk – термическое сопротивление конструкции, м2·°С/Вт.
ГСОП= [21– (–8,1)] 216 = 6285,6 °С сут/год.
По табл. 3 работы [3] по интерполяции определяем величину тре-
буемого сопрот влен я теплопередаче Roтр:
наружных стен – 3,60 м2 оС/Вт;
чердачного перекрытия – 4,73 м2 оС/Вт;окон – 0,61 м2 оС/Вт.
4.2.2. Расчет пр веденного сопротивления теплопередаче
ограждающих конструкций
Расчет пр веденного сопротивления теплопередаче непрозрачных ограждающих конструкций
Расчет приведенного сопротивления теплопередаче непрозрачных ограждающих конструкций производится с учетом их теплотех-
нической однородности. |
|
Для теплотехнически однородных ограждающих |
конструкций |
(однослойные или многослойные конструкций с параллельными |
|
слоями) величина сопротивления теплопередаче Rо может быть рас- |
|
считана по формуле |
|
Rо = 1/ в + Rk + 1/ н , |
(4.3) |
Для конструкций с последовательно расположенными слоями
Rk = 1/ 1 + 2/ 2 + 3/ 3 + … + i/ i , |
(4.4) |
51
где i – толщина слоя, м; i – расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м·°С), принимаемый согласно прил. Д работы [8].
Для теплотехнически неоднородных ограждающих конструкций (содержащих соединительные элементы между наружными облицо-
вочными слоями – ребра, шпонки, стержневые связи, сквозные и несквозные теплопроводные включения) рассчитывается приведенное сопрот влен е теплопередаче Rопр , м2·°С/Вт.
СибАДИгде r – коэффициент теплотехнической однородности конструкции, учитывающий влияние стыков, откосов проемов, обрамляющих ребер, гибких связей и других теплопроводных включений.
В общем случае расчет величины приведенного сопротивления теплопередаче Rопр производится на основе расчета температурных полей по спец альным компьютерным программам (например, по программе расчета трехмерных температурных полей ограждающих
конструкц й здан й «TEMPER-3D»). |
|
Расчет вел ч ны приведенного сопротивления |
теплопередаче |
Rопр рекомендуется про зводить по формуле |
|
Rопр = 1/ в + Rk r + 1/ н , |
(4.5) |
Величина коэффициента теплотехнической однородности принимается по работе [8].
Расчет приведенного сопротивления теплопередачи неоднородных ограждающих конструкций – наружных стен – принимается по прил. 3. Наружные несущие и самонесущие стены выполним кладкой из обыкновенного глиняного кирпича на гибких связях. Общая толщина стены 570 мм. Толщина теплоизоляционного слоя, выполненного из пенополистирола ПСБ- , – 200 мм, т.к.
Rопр;ст =3,97 м2 оС/Вт > Rонорм;ст =3,60 м2 оС/Вт.
Условие выполнено.
Пример расчета №2
Определить сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия малоэтажного жилого дома (конструкцию чердачного перекрытия см. рис. 4.1). Район строительства – г. Омск.
52
СибАДИР с. 4.1. Конструкция чердачного перекрытия
По пр л. В ра оты [3] определяем зону влажности района строительства – «сухая».
В соответствии с та л. 1 ра оты [8] для аналогичных по назначению помещений принимаем расчетную влажность внутреннего воздуха помещений int = 55%.
В зависимости от расчетной температуры и относительной влажности воздуха помещений по табл. 1 работы [3] устанавливаем влажностный режим помещений – «нормальный».
По табл. 2 работы [3] с учетом влажностного режима помещений и зоны влажности района строительства определяем условия эксплуатации ограждающих конструкций – «А».
Термическое сопротивление железобетонной пустотной плиты для условий эксплуатации « » Rкпл = 0,148 м2·°С/Вт; для условий эксплуатации «Б» Rкпл = 0,152 м2·°С/Вт в соответствии со справочными данными,полученными порезультатам расчета температурныхполей.
В качестве утеплителя чердачного перекрытия рекомендуется использовать плиты минераловатные на синтетическом и битумном связующем либо гравий керамзитовый. Принимаем расчетные характеристики строительных материалов конструкции чердачного перекрытия по прил. Д работы [8]:
- плиты минераловатные на синтетическом и битумном связую-
щих (ГОСТ 10140): о = 200 кг/м3; А = 0,076 Вт/(м оС);
53
- гравий керамзитовый (ГОСТ 9757): о = 250 кг/м3;
А = 0,11 Вт/(м оС).
По табл. 4 работы [3] принимаем в = 8,7 Вт/(м2·°С), по табл. 8 работы [8] принимаем н = 23 Вт/(м2·°С).
В качестве утеплителя чердачного перекрытия принимаем плиты
минераловатные на синтетическом и битумном связующих и задаемся СибАДИих толщиной ут = 350 мм.
По формуле (4.4) рассчитываем величину термического сопротивлен я всей конструкции Rk:
Rk = 0,148 + 0,35/0,07617 = 4,75 м2оС/Вт.
По формуле (4.3) рассчитываем величину сопротивления теплопередаче конструкц чердачного перекрытия Rо:
Rо;пер = 1/8,7 + 4,75 + 1/23 = 4,91 м2 оС/Вт.
Согласно поэлементным тре ованиям
Rопр;пер = 4,91 м2 оС/Вт > Rонорм;пер = 4,73м2 оС/Вт.
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 оценка возможности его применения в том или ином климатическом районе производится посредством сопоставления требуемого значения сопротивления теплопередаче Rонорм и приведенного значения Rопр , по-
лученного по результатам испытаний (см. прил. Л работы [8]).
54