Тема 1.3 основы строительной теплотехники, акустики, светотехники.

Строительная теплотехника – наука, изучающая процессы, происходящие в ограждающих конструкциях при передачи теплоты.

Задачи строительной теплотехники:

-достаточные теплоизоляционные параметры наружного ограждения, обеспечивающие комфортную температуру внутри помещения. Для этого определяют сопротивление теплопередаче R_тр для конструкции в зависимости от климатического района и назначения

-нормативный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждения (в пределах 6-12^оС)

-исключение появления конденсата на внутренней поверхности ограждения.

-достаточное сопротивление воздуха к паропроницанию

При проектировании ограждающих конструкций учитывают климатические показатели, которые составлены на основе многолетних изучений и находятся в СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».

Это:

- температура наружного воздуха наиболее холодной однодневки и пятидневки

-влажность наружного воздуха

-повторяемость и скорость ветра и др.

Теплоустойчивость- свойство обеспечивать относительное постоянство температуры на внутренней поверхности при колебании величины теплового потока, проходящего через ограждение. Теплоустойчивость зависит и от массивности стены. Чем массивнее стена, тем медленнее оно реагирует на изменение наружной температуры и тем выше его теплоустойчивость. Степень теплоустойчивости характеризуется коэффициентом тепловой инерции ограждения D, которая находится как сумма произведений сопротивления слоев конструкции на коэффициент теплоусвоения материала.

Эти величины:

- сопротивление теплопередачи и теплоустойчивость достигается разными путями:

- определение толщины массивной конструкции, обеспечивающий данный режим. Но часто это приводит к невыгодным решениям. Н-р, для нашего района толщина стены д.быть не менее 1м., это дополнительные затраты на возведения фундамента и т.п. и стена обладает излишней прочностью

-применение более легких пористых материалов, обладающих меньшей теплопроводностью. Это сопровождается снижением прочности конструкции, что учитывается при проектирование

-применение слоистых материалов, воздушной прослойки.

Сопротивление воздухопроницанию ограждающей конструкции называют сопротивление ограждения, оказываемых его слоями фильтрации воздуха. Воздухопроницаемость ухудшает теплотехнические качества. Если эта величина высока, ограждение изолируют специальными материалами.

Сопротивление паропроницанию- отсутствие конденсата на внутренней поверхности ограждения.

Большое влияние на величину сопротивления теплопередачи оказывает влажностный режим ограждения. Все помещения, входящие в состав любого здания, имеют различный микроклимат (температуру и влажность). Относительная влажность помещения, показатель, выраженный в процентах по отношению к количеству влаги, необходимому для полного насыщения воздуха при данной температуры. Все помещения по этому показателю делятся на :

-сухие помещения- 50%

-помещения с нормальной влажностью- 50-60%

-влажные- 61-75%

-мокрые- более75%

Внутренний воздух содержит больше влаги, чем наружный. В связи с разностью упругости водяного пара внутреннего и наружного воздуха происходит движение пара через ограждение. Если количество водяных паров в воздухе достигает при определенной температуре установленного предела (точка росы), то начинается выпадение конденсационной влаги. Это приводит к ухудшению теплотехнических показателей, снижает долговечность, ухудшает санитарно-гигиенические условия. Борьба с этим ведется повышением сопротивления теплопередачи стены и введением специальных пароизоляционных слоев для предупреждения возможности проникновения в толщу ограждения водяных паров из внутреннего воздуха.

ИНСОЛЯЦИЯ –естественное освещение солнечными лучами.

Инсоляция оказывает воздействие на микроклимат, степень освещенности, гигиенические качества помещений и имеет важное значение для архитектурной выразительности здания

При проектирования зданий не желательные явления:

- резкая контрастность освещенности; для зрительной работы прямые солнечные лучи, падающие под углом 30^о и отраженные под углом 45-60^о считаются вредными

-перегрев помещения.

В связи с этим регламентируется продолжительность инсоляции в зависимости от климатического района, назначения помещения.

В жилых помещениях инсоляция должна быть не менее 2.5ч.

В соответствии со СНиПом территория нашей страны поделена на 4 климатических района: холодный, умеренный, теплый, жаркий. В каждом районе подрайоны: в холодном-5, в умеренном-4, в теплом-3, в жарком-4.

Рекомендуемые формы зданий: на севере- прямоугольные, замкнутые, на юге - более сложные формы с выступающими лоджиями и т.д.

Ориентация в зоне А (320-40) не благоприятная для всех климатических районов, т.к. отсутствует инсоляция.

Зона Б 200-290- оптимальна, но не для южных районов из-за возможности перегрева, и 40-200; 290-320

Если квартира выходит на одну сторону здания ее нельзя ориентировать на сектор А во всех климатических районах, а на сектор Б для 3 и 4 районах.

При двусторонней ориентации квартиры на сектора А и Б должно быть обращено не более 1 жилой комнаты в 2х комнатной квартире, 2х комнат в 4х комнатной квартире, 3х в 5-ти комнатной. В общежитиях для всех районов на сектор А д.б. не более 40% площади комнат.

На продолжительность инсоляции размеры окон не оказывают влияние, а количество лучистой энергии зависит от размеров окон.

СВЕТОТЕХНИКА . Для освещения помещений дневным светом применяют: боковое освещение через окна, верхнее с помощью фонарей, комбинированное. Существует два способа нормирования освещения- геометрическое, светотехническое.

Геометрический метод заключается в том, что площадь окон зависит от площади пола

Sок=1/5.5*1/8 Sп

Светотехнический заключается в определении коэффициента естественного освещения (КЕО). Это выраженное в процентах отношение освещенности в данной точке к освещенности условной наружной точки, находящейся на горизонтальной плоскости, освещенной равномерно отраженным светом небосвода

Значения требуемого КЕО с разным характером работы регламентируются нормативными данными.

ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ

Конструкции междуэтажных перекрытий, стен, перегородок должны обеспечивать необходимую звукоизоляцию каждого помещения от шума в соседних помещениях и на улице, которая регламентируется нормативными данными. Громкость звука измеряется в фонах. Звук в 1 фон едва слышен и соответствует порогу звукового восприятия, в 140 фонов- предел громкости и воспринимается с раздражением и болью( разговор шепотом-10 ф., громкий-60ф., шум на улице с трамваем-90ф. и т.д.). При определение необходимой звукоизолирующей способности конструкции, учитывается максимальный допустимый уровень громкости шума в данном помещении и максимально возможный уровень громкости в соседнем помещении.

Борьба с уличными шумами ведется различными путями н-р, замена трамваев троллейбусами, выводом транзитных путей за пределы города, зеленными насаждениями, использованием спец. конструкций оконных и дверных блоков, использованием звукоизолирующих материалов и т.д.

При разработке конструкций учитывают два вида шумов: воздушный, материальный или ударный

Воздушный шум возникает при разговорах, пении, музыке и т.п. Он передается в соседние помещения через поры, имеющие в материале ограждения, через сквозные отверстия и трещины, а также благодаря мембранным колебаниям конструкции ограждения под ударами падающих на нее звуковых волн. Защита от воздушного шума это устранение щелей , не плотностей, сквозных пор, воздушной прослойки, использование звуконепроницаемых материалов и т.д.

Звукоизолирующая способность измеряется в децибелах (дБ)

возникает непосредственно в ограждении в результате удара и передается в соседнее помещение по материалу конструкции в следствии вибрации ограждения. Это шум при ходьбе, передвижке мебели, в результате урона отдельных вещей и т.д. Для защиты от него в конструкцию пола укладывают звукоизолирующие прокладки н-р под паркет, лаги и т.д. звукопроводность перекрытий понижается с применением слоистых конструкций из материалов разных по объемному весу и плотности.

Ограждающие конструкции разделяются на акустически однородные и неоднородные.

К однородным относят одно, 2х и более слойные из жестких материалов, жестко связанных между собой, конструкции с круглыми пустотами и др. Неоднородные называют ограждения, отдельные слои, которые совершают изгибательные колебания, отличающие по амплитуде или фазе, конструкции из 2х и более слоев, разделенные воздушной прослойкой или звукоизоляционными материалами.

Строительная акустика это наука, изучающая приемы и правила устройства оптимальной слышимости в помещениях массового использования.

Основной показатель, характеризующий акустические качества помещений называется реверберация, т.е. наличие отзвука или достаточного звучания в помещении. Это явление происходит в результате многократного отражения звуковой волны от пола, потолка, стен. Слишком продолжительная реверберация делает помещение гулким, слишком короткая глухим. Показатели отражения волны зависят от материала (плотности) пола, стены, потолка, размеров помещения и т.д.