Практическое+занятие+1+Определение+сечения+наружных+стен

6

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.