
Другие предметы / Практическое+занятие+1+Определение+сечения+наружных+стен
.doc
Практическое занятие №1.
«Определение сечения наружных стен зданий с учетом санитарно-гигиенических и комфортных условий помещений»
В
соответствии со СНиП II-3-79*[1] требуемое
сопротивление теплопередаче ограждающих
конструкций
(за исключением светопрозрачных),
отвечающих санитарно-гигиеническим и
комфортным условиям, определяют по
формуле:
,
,
где
- коэффициент, принимаемый в зависимости
от положения наружной поверхности
ограждающих конструкций по отношению
к наружному воздуху, в частности, для
наружных стен и покрытий
= 1;
-
расчетная температура внутреннего
воздуха, °С, принимаемая согласно ГОСТ
12.1.005-88 и нормам проектирования
соответствующих зданий и сооружений
(
=
18°С);
-
расчетная зимняя температура наружного
воздуха, °С, равная средней температуре
наиболее холодной пятидневки с
обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01-99 (
=
- 43°С);
-
нормативный температурный перепад
между температурой внутреннего воздуха
и температурой внутренней поверхности
ограждающей конструкции (для жилых
помещений
=
4°С);
-
коэффициент теплоотдачи внутренней
поверхности ограждающих конструкций,
принимаемый для стен, полов, гладких
потолков равным
.
.
Требуемое
сопротивление теплопередаче
(за
исключением светопрозрачных ограждающих
конструкций) для обеспечения
санитарно-гигиенических и комфортных
условий помещений должно быть не больше
так называемого приведенного расчетного
сопротивления теплопередаче
,
т.е.
.
Приведенное
(фактическое) сопротивление теплопередаче
с учетом неоднородности конструкции
наружных стен крупнопанельных зданий
можно принимать
,
где
-
коэффициент теплотехнической однородности
[2, c.19,
табл.5.2];
-
сопротивление теплопередаче панельных
стен без учета теплопроводных включений,
.
Ограждающие
конструкции могут иметь различные
теплопроводные включения (ребра
жесткости, стальные закладные детали
и связи между внешним и внутренним
слоями конструкции, термовкладыши и
др.), в связи с чем приведенное (фактическое)
сопротивление теплопередаче конструкции
отличается от расчетного
,
которое в соответствии со СНиП II - 3 -
79*[1] следует определять по формуле:
,
,
где
- коэффициент теплоотдачи внутренней
поверхности ограждающих конструкций,
принимаемый для стен, полов, гладких
потолков равным
;
-
коэффициент теплоотдачи (для зимних
условий) наружной поверхности ограждающей
конструкции, принимаемый для наружных
стен, покрытий, перекрытий над проездами
и холодными подпольями равным
;
-
термическое сопротивление ограждающей
конструкции,
,
определяемое для однородной
(многослойной) по формуле:
,
,
где
-
термическое
сопротивление слоя однородной
(однослойной) ограждающей конструкции:
-
толщина составляющих слоёв стены из
тяжелого и лёгкого бетона с использованием
утеплителя (толщина определена ниже);
-
коэффициент
теплопроводности, который зависит
от влажности материала, что, в свою
очередь, связано с влажностным режимом
эксплуатируемых помещений и климатическими
параметрами влажности места строительства.
Рассчитаем
для лёгкого бетона коэффициент
теплопроводности
.
Пусть
используется керамзитобетон со средней
плотностью
.
Тогда согласно Таблицы П-1.2 [2, с.29]
технических показателей некоторых
строительных материалов и конструкции
(выборка из СниП II-3-79*[1])
методом интерполяции найдем коэффициент
теплопроводности
при
«А» условиях эксплуатации, т.е.
при
,
;
при
,
;
при
,
.
Тогда
,
т.е.
,
,
следовательно
.
Рассчитаем
для утеплителя коэффициент
теплопроводности
.
Пусть
используется маты минераловатые со
средней плотностью
.
Тогда согласно Таблицы П-1.2 [2, с.29]
технических показателей некоторых
строительных материалов и конструкции
(выборка из СниП II-3-79*[1])
методом интерполяции найдем коэффициент
теплопроводности
при
«А» условиях эксплуатации, т.е.
при
,
;
при
,
;
при
,
.
Тогда
,
т.е.
,
,
следовательно
.
Рассчитаем
для тяжёлого бетона коэффициент
теплопроводности
.
Пусть
используется тяжёлый бетон на гравии
или щебне со средней плотностью
.
Тогда согласно Таблицы П-1.2 [2, с.29]
технических показателей некоторых
строительных материалов и конструкции
(выборка из СниП II-3-79*[1])
методом интерполяции найдем коэффициент
теплопроводности
при
«А» условиях эксплуатации, т.е.
при
,
;
при
,
;
при
,
.
Тогда
,
т.е.
,
,
следовательно
.
Выполним
первоначальный расчёт
для случая однослойной стеновой панели
из конструктивного керамзитобетона (с
плотностью 1000…1800 кг/м3)
стандартная
толщина панелей 180... 420 мм.
,
.
.
Так
как если
<
(т.е.
),
то необходимо применять трехслойные
стеновые панели, в которых для жилых
зданий внутренний слой (со стороны
помещений) обычно предусматривают из
тяжёлого
бетона на гравии или щебне
80...100 мм, а наружный - из конструктивного
керамзитобетона или более легкого
(теплоизоляционного) керамзитобетона
(при общей толщине 50...70 мм)
с защитным слоем из цементно-песчаного
раствора или облицовки различными
плитками. Утеплитель располагают между
внутренним и наружным слоями панелей.
Таким образом толщину каждого (из трёх) слоёв можно определить в таком виде:
-
толщина слоя из лёгкого бетона;
-
толщина слоя утеплителя (необходимо
определить);
-
толщина слоя из тяжёлого бетона.
Используя
выше полученные результаты и приравняв
формулы
и
,
то есть
и
,
получим следующую выведенную формулу
,т.е.
,
таким
образом
.
Определение сечения наружных стен зданий с учетом требований к энергосбережению
Наряду
с вышеприведенным расчетом элементов
сечения наружных стен, определяющим
обеспечение нормативных санитарно-гигиенических
и комфортных условий помещений, СНиП
II - 3 - 79*[1] предусматривает также требования
к энергосбережению, что выражается в
установленных нормативах приведенного
сопротивления теплопередаче
в
зависимости от климатических параметров
зимнего периода (градусо-суток
отопительного периода - ГСОП), нормативы
которых представлены в табл. 5.3
[2, с.21].
Градусо-сутки
отопительного периода (ГСОП) следует
определять по формуле
,
где
- расчетная температура внутреннего
воздуха, °С, принимаемая согласно ГОСТ
12.1.005-88 и нормам проектирования
соответствующих зданий и сооружений
(
=
18°С);
и
- средняя
температура, ºС, и продолжительность,
сут., периода со средней суточной
температурой воздуха ниже или равной
8ºС по СНиП 23-01-99 [2,
с.27].
= - 8,6ºС
и
= 249 сут.
Рассчитаем
для
нормативное значение требуемого
сопротивления теплопередаче ограждающих
конструкций
методом интерполяции согласно табл.
5.3 [2, с.21].
при
,
;
при
,
;
при
,
.
Тогда
,
т.е.
,
,
следовательно
.
Зная
нормативы ГСОП, условия эксплуатации
помещений, климатические параметры
места строительства и используя формулу
,
можно определить элементы сечения
ограждающих конструкций, в частности,
наружных стеновых панелей.
Решим это равенство:
таким
образом
.
Получаем:
Для стандартизации толщину слоя тяжелого бетона уменьшим с 0,1 до 0,9, тогда
Литература:
1. СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника. – М.: ГУП ЦПП, 1998.
2. Методические указания и задания к практическим занятиям, деловым играм и самостоятельной работе по дисциплине «Основы архитектуры и градостроительства» / Сост.: Г.И. Евстратов, Р.А. Попова; ГУУ. – М., 2002. – 48 с.