16-этажный жилой дом с монолитным каркасом

22. Требуемая краткость  воздухообмена жилого дома , 1/ч, согласно СНиП 2.08.01, устанавливается из расчета 3м³/ч удаляемого воздуха на 1м² жилых помещений, определяется по формуле:

 

= 3^.7990/(0.85х50752,5)=0,556 (1/ч),

 

где A_r – жилая площадь, м²;

b_v – коэффициент, учитывающий долю внутренних ограждающих конструкций в отапливаемом объеме здания, принимаемый равным 0.85;

V_h – отапливаемый объем здания, м³.

23. Приведенный инфильтрационный (условный) коэффициент теплопередачи  здания определяется по формуле:

 

K_m^inf=0.28^.c^.n_a^.b_V^.V_h^.g_a^ht.k/A_e^sum,

 

K_m^inf=0,28×0,556×0,85×50752,5×1,283×0,8/7987,9=0,86 (Вт/(м^2.0С)).

где с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1кДж/(кг^.0С),

n_a – средняя кратность воздухообмена здания за отопительный период (для жилых зданий 3м³/ч, для других зданий согласно СНиП 2.08.01 и СНиП 2.08.02;

b_V – коэффициент снижения объема воздуха в здании, учитывающий наличие внутренних ограждающих конструкций, при отсутствии данных принимать равным 0.85;

V_h – отапливаемый объем здания;

g_a^ht – средняя плотность наружного воздуха за отопительный период, равный 353/(273+2)=1.283

k – коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный 0.7 – для стыков панельных стен, 0.8 – для окон и балконных дверей;

A_e^sum – общая площадь наружных ограждающих конструкций, включая покрытие и перекрытие пола первого этажа;

24. Общий коэффициент  теплопередачи, Вт/(м^2.0С), определяемый по формуле:

 

K_m=K_m^tr+K_m^inf=1,09+0,86=1,95 (Вт/(м^2.0С)).

Теплоэнергетические показатели

25. Общие теплопотери  через ограждающую оболочку здания  за отопительный период Q_h, МДж, определяют по формуле:

 

Q_h=0.0864^.K_m^.D_d^.A_e^sum,

 

Q_h=0.0864^. 1,95×2682×7987,9=3609439 (МДж).

26. Удельные бытовые тепловыделения q_int, Вт/м², следует устанавливать исходя из расчетного удельного электро- и газопотребления здания, но не менее 10Вт/м². Принимаем 10Вт/м².

27. Бытовые теплопоступления в здание за отопительный период, МДж:

Q_int=0.0864^.q_int^.Z_ht^.A_l=0.0864^.10^.149^.(5580+1911)=964361 (МДж).

28. Теплопоступления в  здание от солнечной радиации  за отопительный период определяется  по формуле (3.14).

Определим теплопоступления:

 

Q_s=t_F^.k_F^.(A_F1I₁+ A_F2I₂+ A_F3I₃+A_F4I₄)=

=0.8^.0.8 (1605^.539)=553660,8 (МДж).

 

29. Потребность  в тепловой энергии на отопление  здания за отопительный период, МДж, определяют по формуле  (3.6а) при автоматическом регулировании  теплопередачи нагревательных приборов в системе отопления:

 

Q_h^y=[Q_h – (Q_int+Q_s)^.V]^.b_h,

Q_h^y=[3609439 – (964361+553660,8)^.0.8]^.1.11=2658474 (МДж).

 

30. Удельный расход  тепловой энергии на отопление  здания q_h^des, кДж/(м^2.0С^.сут) определяется по формуле (3.5):

 

q_h^des=10^3.Q_h^y/A_h^.D_d,

q_h^des=2658474×10³/(16080^.2682)=61,6 (кДж/(м^2.0С^.сут)).

 

31. Расчетный коэффициент энергетической  эффективности системы отопления  и централизованного теплоснабжения  здания от источника теплоты  принимаем h₀^des=0.5, так как здание подключено к существующей системе централизованного теплоснабжения.

32. Требуемый удельный расход  тепловой энергии системой теплоснабжения  на отопление здания принимается  по таблице 3.7 – для 16-этажного здания равен 70кДж/(м^2.0С^.сут).

Следовательно, полученный нами результат  значительно меньше требуемого 61,6<70, поэтому мы имеем возможность уменьшать приведенные сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций, определенные по таблице 1 «б» СНиП II-3–79*, исходя из условий энергосбережения. (Изменения вносим в пункт 19).

19. Для второго этапа расчета примем следующие сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций:

• стен R_w^req=1,91 м^2.0С / Вт
• окон и балконных дверей R_f^req=0.367 м^2.0С / Вт – (Без изменения)
• глухой части балконных дверей RF₁^req=0.81 м^2.0С / Вт – (Без изменения)

– наружных входных дверей R_ed^req=0.688 м^2.0С / Вт;

• совмещенное покрытие R_c^req=1,63м^2.0С / Вт
• перекрытия первого этажа R_f=2 м^2.0С / Вт

20. Приведенный трансмиссионный  коэффициент теплопередачи здания:

K_m^tr=1.13 (5977,9/1,91+1605,8/0,367+401,25/0,81+44,66/0,688+

+0,6×1005/2)/7987,9=1,16 (Вт/(м^2.0С)).

21. (Без изменения). Воздухопроницаемость  стен, покрытия, перекрытия первого  этажа G_m^w=G_m^c=G_m^f=0.5 кг/(м^2.ч), окон в деревянных переплетах и балконных дверей G_m^F=6 кг/(м^2.ч). (Таблица 12 СНиП II-3–79*).

22. (Без изменения). Требуемая краткость воздухообмена жилого дома n_a, 1/ч, согласно СНиП 2.08.01, устанавливается из расчета 3м³/ч удаляемого воздуха на 1м² жилых помещений, определяется по формуле:

n_a=0,556 (1/ч).

23. (Без изменения). Приведенный  инфильтрационный (условный) коэффициент теплопередачи здания:

 

K_m^inf=0,86 (Вт/(м^2.0С)).

 

24. Общий коэффициент  теплопередачи, Вт/(м^2.0С), определяемый по формуле:

 

K_m=K_m^tr+K_m^inf=1,16+0,86=2,02 (Вт/(м^2.0С)).

 

Теплоэнергетические показатели

25. Общие теплопотери  через ограждающую оболочку здания за отопительный период Q_h, МДж:

Q_h=0,0864^. 2,02^.2682^. 7987,9=3739009 (МДж).

26. (Без  изменения). Удельные бытовые тепловыделения  q_int=10Вт/м².

27. (Без изменения). Бытовые  теплопоступления в здание за  отопительный период, МДж:

Q_int=964361 (МДж).

28. (Без изменения). Теплопоступления  в здание от солнечной радиации  за отопительный период:

Q_s=553660,8 (МДж).

29. Потребность в тепловой  энергии на отопление здания  за отопительный период, МДж:

 

Q_h^y=[Q_h – (Q_int+Q_s)^.V]^.b_h,

Q_h^y=[3739009 – (964361+553660,8)^.0.8]^.1.11=2802297 (МДж).

 

30. Удельный расход  тепловой энергии на отопление  здания q_h^des, кДж/(м^2.0С^.сут):

q_h^des=10^3.Q_h^y/A_h^.D_d,

q_h^des=2802297×10³/(16080×2682)=67,2 (кДж/(м^2.0С^.сут)).

 

При требуемом q_h^req=70кДж/(м^2.0С^.сут).

По принятым сопротивлениям теплопередаче определимся конструкциями ограждений и толщиной утеплителя стен, совмещенного покрытия и перекрытия 1-го этажа.

Стены.

1. Керамический кирпич: d=120 мм

– плотность g=1400 кг/м³,

– коэффициент теплопроводности l_А=0,52Вт/(м^.0С).

2. Пенополистирольные плиты:

- плотность g=40 кг/м³,

– коэффициент теплопроводности l_А=0,041Вт/(м^.0С).

3. Пенобетонные блоки: d=200 мм

– плотность g=600 кг/м³,

– коэффициент теплопроводности l_А=0,22Вт/(м^.0С).

4. Цементно-песчанная штукатурка: d=20 мм

– плотность g=1600 кг/м³,

– коэффициент теплопроводности l_А=0,7Вт/(м^.0С).

Сопротивление теплопередачи:

 

R₀=R_в+R_ш+R_пб+R_утеп+R_вп+R_к+R_н=R₀^треб;

 

1/8.7+0.02/0.7+0,2/0,22+d_утеп/0,041+0,12/0,52+1/23=1,91,

откуда d_утеп=0,055 м=55 мм.

Принимаем толщину утеплителя d₁=60 мм.

Совмещенное покрытие.

Теплотехнические показатели материалов компоновки покрытия:

1. Цементно-песчаная стяжка: d=40 мм

плотность g=1800 кг/м³,

l_А=0.76Вт/(м^.0С).

2. Утеплитель – гравий керамзитовый:

плотность g=600 кг/м³,

l_А=0.17Вт/(м^.0С).

3. Монолитная ж/б плита: d=200 мм

плотность g=2500 кг/м³,

коэффициент теплопроводности l_А=1.92Вт/(м^.0С).

Сопротивление теплопередаче:

 

R₀=R_в+R_ж/б+R_утеп+R_ст+R_н=R₀^треб;

 

1/8.7+0,2/1,92+d_утеп/0,17+0,04/0,76+1/23=1,63,

откуда d_утеп=0,05 м = 50 мм

Перекрытие  первого этажа

1. Дубовый паркет: d=15 мм

плотность g=700 кг/м³,

l_А=0,35Вт/(м^.0С).

2. Цементно-песчаная стяжка:

плотность g=1800 кг/м³, d=40 мм

l_А=0.76Вт/(м^.0С).

3. Утеплитель – пенополистирольные плиты:

плотность g=40 кг/м³,

коэффициент теплопроводности l_А=0,041Вт/(м^.0С).

4. Монолитная ж/б плита: d=200 мм

плотность g=2500 кг/м³,

коэффициент теплопроводности l_А=1.92Вт/(м^.0С).

Сопротивление теплопередаче:

 

R₀=R_в+R_пар.+R_ст+R_утеп+R_ж/б+R_н=R₀^треб;

 

1/8.7+0,04/0,76+0,015/0,35+d_утеп/0,041+0,2/1,92+1/23=2,

откуда d_утеп=0,067 м = 70 мм.

Конструктивное решение  здания

Согласно отчету геолого-литологического  строения участка до глубины 20 м следующее: под лессовой делювиально-эоловой толщей суглинков залегают аллювиальные грунты, представленные пачкой песчано-глинистых грунтов, супесей, песков, глин.

Проектом предусмотрена связевая система здания: несущие поперечные, продольные стены и ядро жесткости в виде стен лифтовых шахт и лестничной клетки толщиной 200 мм; перекрытия выполнены в виде монолитной безбалочной плиты толщиной 200 мм. Все несущие конструкции выполнены из бетона класса В25.

Лестничные марши и площадки монолитные из бетона класса В25.

Наружные стены самонесущие  с поэтажным опиранием. Прикрепление стен к каркасу здания шарнирное, без жестких стыков и призвано на раздельную работу с каркасом при сейсмических нагрузках. Стены толщиной 400 мм: облицовочный модульный кирпич – 120 мм, эффективный утеплитель из пенополистерола – 60 мм, легкобетонный блок – 200 мм.

Фундаменты – монолитная железобетонная плита.

Стены подвала несущие из монолитного  железобетона класса В20, толщиной 200 мм.

Перегородки в здании двух типов  межквартирные и внутриквартирные выполненные из пенобетонных блоков размерами 600*300*100 мм. Внутриквартирные толщиной 100 мм однослойные оштукатуренные с двух сторон. Межквартирные из двух рядов блоков с прослойкой из минераловатных полужестких плит толщиной 60 мм.

Железобетонные экраны ограждений балконов и лоджий толщиной 100 мм с отделкой поверхности шпатлёвкой и последующей окраской фасадной краской DYOTEX.

Окна, витражи, балконные и наружные двери металлопластиковые с остеклением  стеклопакетами. Двери внутри квартир  и офисов – деревянные. Входные  двери квартир металлические с текстурированной поверхностью.

Кровля плоская совмещённая  из 2-хслойного рубероидного ковра с утеплителем из керамзитового гравия по стяжке из цементно – песчаного раствора. Пароизоляция и гидроизоляция выполнена из рубероида в один слой.

 

4.4 Инженерное оборудование

 

4.4.1 Отопление

Система отопления – центральная, водяная, однотрубная вертикальная с нижней разводкой магистралей, регулируемая.

На вводе теплоносителя в  дом оборудуется автоматизированный индивидуальный тепловой пункт с  узлом ввода, для регулирования действующих давлений в тепловой сети, централизованного приготовления горячей воды системы горячего водоснабжения здания.