4. Методичні вказівки щодо виконання курсового проекту

Курсовий проект є відповідальним етапом навчального процесу і дозволяє оцінювати кваліфікацію студента з обраної спеціальності.

Курсовий проект має розроблятися з дотриманням вимог ЄСКД щодо оформлення текстових документів і ГОСТ 21-605-82. При виконанні курсового проекту доцільне використання електронно-обчислювальної техніки.

Загальні вимоги до оформлення курсового проекту

Оформлена пояснювальна записка повинна мати:

• титульний аркуш;

• завдання на курсове проектування;

• зміст розділів пояснювальної записки;

• список використаної літератури.

Пояснювальна записка виконується на стандартних аркушах формату А-4 (210 297 мм).

Пояснювальна записка виконується чорнилами, чорною пастою чітким почерком або друкується на друкарській машині чи комп’ютері.

Сторінки повинні бути пронумеровані.

Надписи і заголовки розділів і таблиць необхідно виконувати шрифтом № 7 та № 5 без підкреслень.

Кожна сторінка повинна мати рамку і штамп. Текст повинен розташовуватися наступним чином: спочатку рядка від рамки не менше ніж 5 мм, наприкінці рядка – не менше 3 мм. Відстань від верхнього або нижнього рядку тексту – не менше 10 мм.

Титульний аркуш пояснювальної записки повинен бути виконаний згідно з визначеними вимогами.

Помарки та виправлення тексту не припускаються.

Відстань між заголовками та текстом повинна бути 10 мм.

Наприкінці текстового документу розміщують список використаної літератури у порядку посилань на неї у тексті. Список розпочинається заголовком “Список використаної літератури”, написаний шрифтом, що має розмір 5 мм.

У тексті пояснювальної записки не припускається:

• скорочення слів;

• використання у тексті математичних знаків “+” (слід писати “плюс”), “-” (“мінус”);

• застосування математичних знаків без цифр (=, %);

• усі таблиці, якщо їх більше однієї, необхідно нумерувати.

5. Зміст складових пояснювальної записки

Титульний аркуш пояснювальної записки виконується встановленої форми. Далі розміщується бланк – завдання на виконання курсового проекту. Після завдання розміщується аркуш із змістом пояснювальної записки. Далі у пояснювальній записці розміщуються відповідні розділи та список використаної літератури. Наприкінці пояснювальної записки розміщується будівельний план – завдання.

У короткій характеристиці будівлі необхідно вказати географічний район будівництва об’єкту та його орієнтацію, дати перелік та позначення усіх приміщень, вказати конструкцію, розмір і матеріал огороджуючих конструкцій (покриття, перекриття, підлоги, зовнішні стіни, вікна, двері).

У підрозділі “Кліматичні дані місця будівництва” необхідно вказати географічне місце розташування і призначення будівлі, зону вологості і групу умов експлуатації, розрахункові температури внутрішнього і зовнішнього повітря

Конструкція зовнішніх огороджувальних конструкцій та їх теплотехнічна характеристика обирається за вказівкою викладача з додатку А1,2,3

5.1 Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій будівлі, яка проектується

Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій виконуємо для холодного періоду року.

Мета теплотехнічного розрахунку - визначення опору теплопередачі R_Σпр огороджувальних конструкцій будинку.

У курсовому проекті необхідно розрахувати опір теплопередачі та коефіцієнт теплопередачі зовнішніх огороджувальних конструкцій будинка: зовнішньої стіни, безгорищного покриття або горищного перекриття; перекриття над неопалювальним підвалом або підлоги на грунті і заповнення світлових прорізів вікон і зовнішніх дверей.

Теплотехнічний розрахунок рекомендується вести в наступній послідовності:

• Виписуємо з додатка А.4 для заданого пункту будівництва температурну зону, абсолютну мінімальну температуру t_а, середню температуру найбільш холодної доби t_хс, середню температуру найбільш холодних п’яти діб t_хп ( t_н^б ) і кількість градусо-діб опалювального періоду.

• Визначаємо за додатком В умови експлуатації (А або Б) огороджувальних конструкцій залежно від вологісного режиму приміщень житлового будинка.

• Виконуємо ескіз огорожі, що розраховується, зі вказівкою матеріалу та відомих розмірів конструктивних шарів.

• Виписуємо з додатка Г теплотехнічні показники будівельних матеріалів усіх конструктивних шарів огорожі для умов експлуатації (А або Б), які визначено раніше:

- густина, , кг/м³;

- розрахунковий коефіцієнт теплозасвоєння S, Вт/(м²·К);

- розрахунковий коефіцієнт теплопровідності , Вт/(м·К).

• Визначаємо невідомі товщини шарів (для зовнішньої стіни – цегляної кладки або бетону, для перекриття горищного або безгорищного покриття – утеплювача).

• Визначаємо опір та коефіцієнт теплопередачі послідовно для стіни, перекриття горищного або безгорищного покриття, перекриття над неопалювальним підвалом або підлоги на лагах, заповнень світлових і дверних прорізів.

Для зовнішніх огороджувальних конструкцій опалюваних будинків і внутрішніх конструкцій, що розділяють приміщення, тепература повітря в яких відрізняється на 3^оС та більше, обов’язкове виконання умови:

R_Σпр ≥ R_{q min} , (5.1)

де R_Σпр – приведений опір теплопередачі непрозорої огороджувальної конструкції чи непрозорої частини огороджувальної конструкції (для термічно однорідних огороджувальних конструкцій визначається опір теплопередачі), приведений опір теплопередачі світлопрозорої огороджувальної конструкції, м² К/ Вт ;

R_{q min} – мінімально допустиме значення опору теплопередачі непрозорої огороджувальної конструкції чи непрозорої частини огороджувальної конструкції, мінімальне значення опору теплопередачі світлопрозорої огороджувальної конструкції, м²К/Вт, який визначається за додатком Б.

5.1.1 Розрахунок стіни

Величину опору теплопередачі термічно однорідної багатошарової огороджувальної конструкції R_∑, (м²·К)/Вт визначаємо за формулою:

R_∑ = 1/_в + ∑R_і + 1/_з, (5.2)

де _з - коефіцієнт тепловіддачі зовнішньої поверхні огороджувальної конструкції, Вт/(м²·К); для зовнішніх стін і безгорищних покрить та вікон _З = 23, для горищних перекрить _З = 12, для перекрить над неопалювальними підвалами без світлових прорізів _З = 6 ( за додатком И);

_в - коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції, Вт/(м²·К); для зовнішніх стін, горищного перекриття, безгорищного покриття та перекриття над холодними підвалами, що розташовані нижче рівня землі _в = 8,7, для вікон _в = 8,0 ( за додатком И);

∑R_і - термічний опір огороджувальної конструкції з і-тою кількістю шарів, (м²·К)/Вт, що визначаємо за формулою:

∑R_і = R₁ + R₂ +...+ R_n , (5.3)

де R₁, R₂, R_n - термічні опори окремих шарів огороджувальної конструкції, визначаємо за формулою:

R_i = _i : _i, (5.4)

де  _i - товщина однорідної огороджувальної конструкції або окремого i-го шару багатошарової конструкції, м;

_i - розрахунковий коефіцієнт теплопровідності матеріалу i-го шару в розрахункових умовах експлуатації, Вт/(м·К), приймаємо за додатком Г.

Прирівнюючи R_∑ до R_qmin, одержуємо:

R_qmin = R_∑ = 1/_в + ∑R_і + 1/_з=1/_в + R₁ + R₂ +...+ R_n + 1/_з . (5.5)

З цього рівняння визначаємо товщину розрахункового шару  _Х, м:

. (5.6)

Для подальшого розрахунку належить приймати найближчу більшу стандартну товщину розрахункового шару, тобто кратну розміру цегли або модуля блоків і панелей.

Знаходимо термічний опір розрахункового шару за формулою (5.4) з урахуванням прийнятої стандартної товщини.

На завершенні теплотехнічного розрахунку огорожі визначаємо дійсний опір теплопередачі R_∑ за формулою (5.2) і коефіцієнт теплопередачі за формулою:

К = 1/ R_∑ . (5.7)

5.1.2 Визначення термічного опору залізобетонної плити

Визначення термічного опору залізобетонної плити виконується наступним чином.

На першому етапі залізобетонну плиту умовно розділяємо перерізами І-І і ІІ-ІІ у площинах, які паралельні тепловому потоку.

Проведемо перерахунок опору круглого отвору на еквівалентний йому по площі квадратний опір із стороною а. Сторона а визначається:

, м

На один метр ширини плити припадає 5 круглих отворів, що відповідають 5 квадратним отворам із стороною а. Тоді,

, м

Розглянемо ділянку І-І.

Термічний опір R_І визначається за формулою:

,

де  – товщина глухої частини залізобетонної плити;

 – теплопровідність залізобетонної плити.

Розглянемо ділянку ІІ-ІІ.

На цій ділянці маємо два шари залізобетону та повітряний прошарок.

Термічний опір визначається за формулою:

R_ІІ = R₁ + R_п.пр. + R₃, м²К/Вт

,

де  – товщина шару залізобетону;

 – теплопровідність шару залізобетону.

R_п.пр. = 0,24 м²С/Вт – термічний опір повітряного прошарку.

Загальний термічний опір залізобетонної плити у площині, паралельній тепловому потоку визначається:

, м²К/Вт

де R_І, R_ІІ – термічний опір окремих шарів, м²К/Вт;

F_І, F_ІІ – площа окремих шарів,м²;

F_І = x  1 м; F_ІІ = а  1 м.

На другому етапі залізобетонну плиту умовно розділяємо на шари І, ІІ, ІІІ площинами, перпендикулярними тепловому потоку.

Термічний опір визначається за формулою:

, м²К/Вт

,

де  – товщина шару залізобетону;

 – теплопровідність шару залізобетону.

Для визначення термічного опору шару R_ІІ попередньо знаходимо середній коефіцієнт теплопровідності цього шару, який складається з товщини повітряного прошарку та товщини залізобетону.

Для повітряного прошарку необхідно визначити еквівалентний коефіцієнт теплопровідності:

,

де _п.пр. – товщина, яка дорівнює стороні квадрату а.

Тоді, середній коефіцієнт теплопровідності визначається:

,

де F_І = x  1 м; F_ІІ = а  1 м.

Знаходимо:

,

де  – товщина повітряного прошарку, рівна а.

Далі знаходимо різницю термічних опорів та:

.

Допустима різниця складає до 25 %.

Наприкінці визначаємо дійсну величину термічного опору залізобетонної плити за формулою:

.

5.1.3 Розрахунок горищного перекриття або безгорищного покриття

Теплотехнічний розрахунок горищного перекриття або безгорищного покриття виконуємо аналогічно теплотехнічному розрахунку стіни.

Мінімально допустиме значення опору теплопередачі R_qmin визначаємо за додатком Б в залежності від температурної зони міста.

Метою розрахунка є визначення товщини шару утеплювача та визначення опору та коефіцієнт теплопередачі всієї конструкції при прийнятій найближчий більшій стандартній товщині розрахункового шару утеплювача.

5.1.4 Розрахунок перекриття над неопалювальним підвалом

Опір теплопередачі перекриття над неопалювальним підвалом обчислюємо наступним чином. Мінімально допустиме значення опору теплопередачі R_qmin визначаємо за додатком Б в залежності від температурної зони міста.

Вибираємо за додатком А 2(згідно варіанту) тип перекриття з умови R_Σпр ≥ R_{q min}.

5.1.5 Розрахунок підлоги на грунті

Якщо в конструкції підлоги, що розташована на ґрунті, є шари, теплопровідність яких менше ніж 1,2 Вт/(м·К), вони вважаються утепленими. Опір теплопередачі утепленої підлоги R_у.п. обчислюємо за умовними зонами - смугами завширшки 2 м, паралельними до зовнішніх стін:

, (5.8)

де R_н.п. - опір теплопередачі неутепленої підлоги, (м²·К)/Вт;

_у.ш., _у.ш. - відповідно товщина, м, і коефіцієнт теплопровідності утеплюю­чого шару, Вт/(м²·К);  _у.ш. приймаємо за додатком Г для умов експлуатації Б.

Стандартні опори теплопередачі неутепленої підлоги (за зонами) приймаємо:

• для 1- ої зони - R_н.п.^I = 2,1 (м²·К)/Вт;

• для 2- ої зони - R_н.п.^II = 4,3 (м²·К)/Вт;

• для 3- ої зони - R_н.п.^III = 8,6 (м²·К)/Вт;

• для 4- ої зони - R_н.п.^IV = 14,2 (м²·К)/Вт.

Нумерація зон починається від зовнішньої стіни, порядок розбивки показаний на рис. 5.1.

Конструктивні шари підлоги на грунті можуть бути такими:

лінолеум  =0,002- 0,005м; мастика на водостійкому зв’язуючому  =0,001м;

бетонна стяжка  =0,040м; утеплювач базальто-волокнистий  =0,05- 0,06 м;

бетонний шар  =0,08 м; шар утрамбованого піску  =0,15 м; грунт або

паркет штучний  =0,015- 0,018 м; бітумна мастика  =0,001м; бетонна стяжка  =0,040м; утеплювач базальто-волокнистий  =0,05- 0,06 м;

бетонний шар  =0,08 м; шар утрамбованого піску  =0,15 м; грунт.

Якщо використана конструкція підлоги на лагах, тоді опір теплопередачі підлоги на лагах R_л визначаємо за формулою:

R_л = 1,18 R_у.п. . (5.9)

Коефіцієнт теплопередачі утепленої підлоги визначаємо за формулою (5.7).

5.16 Розрахунок вікон

Мінімально допустиме значення опору теплопередачі R_qmin визначаємо за додатком Б в залежності від температурної зони міста.

Вибираємо за додатком К тип заповнення світлових перерізів, орієнтуючись за умовою R_Σпр ≥ R_{q min}. Коефіцієнт теплопередачі випусуємо з додатка К для підібраного типу.

5.1.7 Розрахунок вхідних дверей до будинку

Мінімально допустиме значення опору теплопередачі R_qmin визначаємо за додатком Б в залежності від температурної зони міста.

Вибираємо за додатком К двері, орієнтуючись за умовою R_Σпр ≥ R_{q min}. Коефіцієнт теплопередачі випусуємо з додатка К для підібраного типу.

Рисунок 5.2 - Розподіл додатків до основних тепловтрат за сторонами світу