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.